[發(fā)明專利]電子束加工設(shè)備的柵偏電源及其應(yīng)用結(jié)構(gòu)和應(yīng)用運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310086291.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103151950A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋壽祺;黃小東;陸思恒;郭華艷;王偉;蔣思遠(yuǎn);陸葦;黃海;黃地送
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林獅達(dá)機(jī)電技術(shù)工程有限公司
• 主分類號(hào): H02M9/06
• 分類號(hào): H02M9/06;B23K15/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.電子束加工設(shè)備的柵偏電源，其特征在于：主要由輸入整流濾波單元（1）、A單元、B單元（8）、輸出濾波電容（6）、負(fù)載電阻（7）、逆變波形發(fā)生器（9）、柵偏電壓調(diào)節(jié)器（10）、電子束流調(diào)節(jié)器（11）和中央控制器（12）組成；其中A單元和B單元的結(jié)構(gòu)和參數(shù)相一致，即A單元和B單元各包括1個(gè)逆變器（2）、1個(gè)濾波器（3）、1個(gè)隔離變壓器（4）和1個(gè)輸出整流橋（5）；在每個(gè)單元中，逆變器（2）的輸出端連接濾波器（3）的輸入端，濾波器（3）的輸出端連接隔離變壓器（4）的初級(jí)繞組，隔離變壓器（4）的次級(jí)繞組接至輸出整流橋（5）的交流輸入端；

輸入整流濾波單元（1）的輸入端連接外部輸入的兩組交流電，輸入整流濾波單元（1）輸出的正負(fù)直流電源的公共端與大地相接，輸出的正極端同時(shí)接至A、B兩單元逆變器（2）中N型功率管的集電極，輸出的負(fù)極端同時(shí)接至A、B兩單元逆變器（2）中P型功率管的集電極；A、B兩個(gè)單元的輸出整流橋（5）的輸出端并聯(lián)后作為柵偏電源的輸出，輸出濾波電容（6）和負(fù)載電阻（7）并聯(lián)后再并接在柵偏電源的輸出端，柵偏電源輸出正極端與加速電源的負(fù)極相接并接至電子槍的陰極（14），柵偏電源輸出負(fù)極與電子槍的聚束極（15）相接；

逆變波形發(fā)生器（9）產(chǎn)生兩路波形固定的梯形波信號(hào)，逆變波形發(fā)生器（9）的2個(gè)輸出端分別連接A、B兩單元逆變器（2）的一個(gè)輸入控制端；每路梯形波的正負(fù)半波的幅值相等、波形對(duì)稱、平波部分≥90°；兩路梯形波幅值相等、波形一致、并共用一個(gè)時(shí)序脈沖且相位差為90°；

中央控制器（12）完成整臺(tái)電子束加工設(shè)備的總控工作，并輸出柵偏電壓預(yù)給定信號(hào)和電子束流給定信號(hào)；

電子束流調(diào)節(jié)器（11）為比例-積分調(diào)節(jié)器，電子束流調(diào)節(jié)器（11）的2個(gè)輸入端分別連接中央控制器（12）的電子束流給定信號(hào)輸出端和電子束流取樣電阻的輸出端；

柵偏電壓調(diào)節(jié)器（10）為比例調(diào)節(jié)器，柵偏電壓調(diào)節(jié)器（10）的2個(gè)輸入端分別連接中央控制器（12）的柵偏電壓預(yù)給定信號(hào)輸出端和電子束流調(diào)節(jié)器（11）的輸出端；柵偏電壓調(diào)節(jié)器（10）的輸出端同時(shí)連接A、B兩單元逆變器（2）的另一個(gè)輸入控制端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束加工設(shè)備的柵偏電源，其特征在于：每個(gè)逆變器均包含1個(gè)乘法器IC1，1個(gè)高壓運(yùn)算放大器IC2，1個(gè)N型功率管T1，1個(gè)P型功率管T2，2個(gè)反并二極管D1、D2，電容C1，以及4個(gè)電阻R1～R4；

乘法器IC1的x輸入端連接逆變波形發(fā)生器的一路輸出端，乘法器IC1的y輸入端連接?xùn)牌妷赫{(diào)節(jié)器的輸出端，乘法器IC1的輸出端接至高壓運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端；高壓運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端經(jīng)電阻R1接大地，高壓運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端經(jīng)電阻R2接大地；電容C1的兩端分別接在高壓運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端和輸出端上；高壓運(yùn)算放大器IC2的輸出端經(jīng)電阻R4送至N型功率管T1和P型功率管T2的基極；N型功率管T1的集電極與輸入整流濾波單元的輸出正極端相連，P型功率管T2的集電極輸入整流濾波單元的輸出負(fù)極端相連；N型功率管T1和P型功率管T2的集電極接在一起作為逆變器的輸出端，且該逆變器的輸出電壓由電阻R3反饋到高壓運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端；反并二極管D1的陰極接N型功率管T1的集電極，反并二極管D1的陽(yáng)極接N型功率管T1的發(fā)射極；反并二極管D2的陰極接P型功率管T2的發(fā)射極，反并二極管D2的陽(yáng)極接P型功率管T2的集電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束加工設(shè)備的柵偏電源，其特征在于：每個(gè)濾波器包含差模電感L1、限壓元件Ry1、電容C2、以及共模電感L2；

差模電感L1的輸入端連接逆變器的輸出端；差模電感L1的輸出端與限壓元件Ry1的一端、電容C2的一端和共模電感L2的一個(gè)輸入端接在一起，限壓元件Ry1的另一端、電容C2的另一端和共模電感L2的另一輸入端接在一起后再與大地相接；共模電感L2的2個(gè)輸出端接至隔離變壓器的初級(jí)繞組的兩端。