[發明專利]工業X射線探傷機用高頻高壓電源裝置

無效

• 申請號: 200910187355.5
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101667785A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 顧福茂;賈凡;董延博;顧韌
• 申請（專利權）人: 丹東市無損檢測設備有限公司;顧福茂
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02M7/12;H02M1/42;G01N23/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人: 崔紅梅

技術領域

本發明涉及電源裝置，用于工業X射線探傷機的高頻高壓電源裝置。

背景技術

歐美發達國家，傳統的工頻X射線探傷機已被淘汰，取而代之的是性能優越的高頻高壓電源的X射線探傷機，國內的市場需求也正朝著這個方向轉變，但進口產品所配置的高頻高壓電源裝置價格昂貴，制約這類探傷機的擴大應用。

目前，這種用途的高頻高壓電源裝置所采用的電路基本如圖2所示：在與X射線管相連的燈絲電路和高頻高壓電源電路中還包括管電流和管電壓控制電路。圖2中R_A，R_B分別為管電壓，管電流取樣電路中的取樣電阻。管電壓和管電流控制電路由數字電位器及周圍元器件組成。

現有技術AC220V整流電路中的兩種噪聲抑制電路，存在的問題是電源整流電路中的濾波電容失效率較高，其主要原因是來自“核心電路”的干擾脈沖電壓所致。如圖12、13所示，圖中其中C33、C34、B11和B12、B13分別為噪聲抑制電路，由于設置在濾波電容C35-C37和C38-C40后面，所以對濾波電容起不到保護的作用而導致該電路中濾波電容失效率高。

發明內容

本發明的目的是提供一種工業X射線探傷機用高頻高壓電源裝置，以采用共振效應來提高電路的傳輸效率的理念，重新設計各功能分電路，獲得電路的傳輸效率高、可靠性高、成本低的效果。

本發明的工業X射線探傷機用高頻高壓電源裝置，包括有管電流控制電路的燈絲電路和有管電壓控制電路的高頻高壓電源電路，其特征在于利用共振效應提高電路傳輸效率的設計是：高頻高壓電源電路中將功率輸出電路、高頻高壓變壓器電路和倍壓電路及X射線管陰陽極間分布電容連接起來后具有固定的諧振頻率，燈絲電路中將功率輸出電路與燈絲變壓器電路連接后也具有固定的諧振頻率，高頻高壓電源電路與燈絲電路都是由其中功率輸出電路分別連接11V開關直流穩壓電路和壓控振蕩及驅動電路，并由功率輸出電路連接含噪聲抑制電路的AC220V整流電路，其中燈絲電路的固有諧振頻率是45±5kHz，燈絲電路中的壓控振蕩電路的工作頻率是55～70kHz連續可調；高頻高壓電源電路的固有諧振頻率是25±5kHz，高頻高壓電源電路中的壓控振蕩電路的工作頻率是35～50kHz連續可調；高頻高壓變壓器的次級輸出電壓是一個正弦波形高頻高壓，正弦的高壓加到后面的倍壓電路中。

決定高頻高壓電源電路共振曲線的要素是電容C1和高頻高壓變壓器的分布電容和漏感以及倍壓電路中的高壓電容C5～C14的容量和X射線管的陰極與陽極的分布電容。燈絲電路共振點的要素是電容C15容量大小和燈絲變壓器的分布電容及漏感。

本發明的特點是：

1、AC220V整流電路中的噪聲抑制電路；

2、全新的壓控振蕩及驅動電路；

3、功率輸出電路有兩個優點：其一是要產生一個大功率的正弦波電壓，以提高倍壓電路的傳輸效率；其二能夠減小倍壓電路中高壓電容的失效率，提高電路的可靠性。

4、在電路的整體設計中采用共振原理來提高電路的傳輸效率是本機設計上的一大創新。因為頻率高輸出電壓的紋波小，設備發射的X射線的穿透力強，但其工作頻率受所用元件的頻率特性限制。本裝置高頻高壓電源電路及燈絲電路的共振曲線是由目前采用的元器件決定的，隨著采用元器件頻率特性的提高，其共振曲線也將隨之變化。

5、電路的傳輸效率高，可靠性高，制造成本低。

附圖說明

圖1是本發明利用共振效應提高電路傳輸效率的高頻高壓電源電路原理圖；

圖2是與現有技術相同的各功能分電路的本裝置電路框圖；

圖3是本發明的高頻高壓電源電路原理框圖；

圖4是本發明的燈絲電路原理框圖；

圖5是本發明的燈絲電路中功率輸出與燈絲變壓器電路連接的原理圖；

圖6是本發明AC220V整流電路中的噪聲抑制電路原理圖；

圖7是本發明的壓控振蕩及驅動電路原理圖；

圖8是現有技術中推挽式的功率輸出電路原理圖；

圖9是高頻高壓變壓器初次級繞組中正弦波電流電壓波形圖；

圖10是本發明高頻高壓電源電路的共振曲線圖；

圖11是本發明燈絲電路的諧振曲線圖；

圖12是現有技術中的一種AC220V整流電路中的噪聲抑制電路圖；

圖13是現有技術中的另一種AC220V整流電路中的噪聲抑制電路圖；

具體實施方式

結合附圖說明本發明工業X射線探傷機用高頻高壓電源裝置中各分電路的設計：