[發明專利]電子槍電源輸出電路

無效

• 申請號: 201110204786.5
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102244471A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 張志忠;范立男;張曉衛;高學林;羅公偉;夏建中
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/155;H02M1/32;H02M1/12
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

技術領域

本發明專利屬于一種電源輸出電路，具體涉及一種由輸出電壓的交流分級、分級整流、直流開關管分級輸出后串接疊加輸出的電子槍電源輸出電路。

背景技術

電子槍是一種工作在真空狀態下，通過加速高壓對電子云進行加速引出的裝置。廣泛應用于難溶金屬的冶煉及蒸發，伴隨著電子束對金屬材料的熔煉蒸發，必然會頻繁發生電離氣體或雜質粉塵粒子在高壓電極與低電位之間放電短路，導致高壓對地瞬間擊穿。如不及時對這種短路過沖進行抑制保護，產生的巨大能量釋放會對電子槍系統及周邊相關生產設備造成劇烈沖擊甚至損壞。這就對電子槍電源的保護及恢復特性提出了特定的要求。

在常規可控硅電子槍電源中，電子槍保護電路在對短路電流快速判斷、快速保護的同時，對可控硅觸發脈沖進行封鎖，從而達到封閉輸出的目的。在封鎖保護解除后，可控硅觸發脈沖恢復。但必須設定積分時間，恢復過快會導致超調過沖。

在常規可控硅電子槍電源電路中，通過關斷可控硅實現保護經過驗證是可行的，但由于可控硅屬過零關斷器件，在交流同相半波內可控硅一旦導通即使失去觸發脈沖，可控硅在過零前維持導通，這會造成在輸出短路后，保護電路成功判斷并同時給出動作信號后，可控硅在實施保護性封斷前存在小于半個周波（10mS）的失控風險。在這段失控時間內，如果抑制電流過沖電流設計余量不足，會造成嚴重的電流過沖，對電網造成很大干擾，并對周圍電氣設備正常運行帶來很大影響，嚴重時會因為過流引發跳閘，造成系統斷電。

在常規可控硅電子槍電源電路中，封鎖保護解除后通過恢復可控硅觸發脈沖來實現恢復直流高壓經過驗證是可行的，但由于必須設定積分時間，所以高壓重新建立的時間必然是秒單位時間量級的，這對于電子槍保持連續穩定的工作狀態是不利的。

發明內容

本發明是為了克服現有技術存在的缺點而提出的，其目的是提供一種電子槍電源輸出電路。

本發明的技術方案是：一種電子槍電源輸出電路，包括主回路升壓變壓器初級三相繞組和由多個單級輸出電路組成的多級總輸出電路。

每個單級輸出電路由單級模塊變壓器次級繞組、單級模塊整流濾波電路、單級模塊直流輸出開關、控制保護電路和單級模塊直流輸出電路組成。單級模塊變壓器次級繞組的輸出端與單級模塊整流濾波電路的輸入端連通，單級模塊整流濾波電路的輸出端與單級模塊直流輸出開關的輸入端連通，單級模塊直流輸出開關的輸出端與單級模塊直流輸出電路的輸入端連通，單級模塊直流輸出開關設置有控制保護電路，直流輸出開關2.3的驅動信號由主控電路經端口Ⅱ輸入。

所述的直流輸出開關由一只絕緣柵雙極晶體管IGBTQ1、三極管Q1構成。

所述的直流輸出電路由旁路二極管D17、D18、均壓電阻R15～R18、均流電容C26、C27組成。

本發明的有益效果：

本發明在電子槍電源過流保護時，從保護電路給出保護動作信號到高壓輸出截止之間的反應延時經測量僅有10μS，遠遠小于僅通過可控硅截止來保護電路所不可避免的小于10mS的保護盲區，從而大大減小了電子槍在短路保護時的電流過沖，使電子槍的運行對電網及其他設備運行的干擾大為降低。本發明過流保護動作結束直流高壓最快恢復到位時間為50mS，遠遠小于秒單位時間量級水平，而且通過控制電路既可以實現多級（可達36級）逐級疊加導通，亦可實現多級同時導通，以最快速度實現高壓恢復，每一級的直流電壓可達1000V。

附圖說明

圖1?是本發明的電子槍電源輸出電路的原理框圖；

????圖2?是本發明的單級電源輸出電路的接線圖。

其中：

???????????1??初級三相繞組??????2??多級總輸出電路???

???????????3??單級輸出電路??????3.1??變壓器次級繞組

???????????3.2??整流濾波電路????3.3??直流輸出開關

???????????3.4??控制保護電路????3.5??直流輸出電路????

4??電源正極輸出端????5??連接線???????????

6??電源負極輸出端。

具體實施方式

下面,參照附圖和實施例對本發明的電子槍電源輸出電路進行詳細說明：