[實用新型]一種粒子束驅動電源

有效

• 申請號: 201320671689.1
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN203537265U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 邵康;李運海
• 申請（專利權）人: 合肥雷科電子科技有限公司
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其是一種粒子束驅動電源。

背景技術

粒子是能夠以自由狀態存在的最小物質組分，被稱為粒子的物質有電子、質子、中子和其它帶正、負電的離子。粒子束是指粒子由于電場或磁場的作用力而產生定向流動的束流，其特點是可以加速，絕對速度為每秒30萬公里。常用的產生粒子束的負載包括真空微波管、高壓氣體放電燈，而常用的真空微波管有磁控管、行波管、速調管、前向波管、四極管等，并且已經越來越多的應用到雷達發射機、粒子加速器等場合，成為當今恒量一個國家科技、軍事水平的標準。現有的粒子束驅動電源的應用范圍較窄，有一定局限性，且粒子束驅動電源輸出的穩定性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用范圍寬、提高驅動電源輸出穩定性的粒子束驅動電源。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種粒子束驅動電源，包括嵌入式控制器，其輸出端分別與主高壓電源、預電源、控制電源的輸入端相連，主高壓電源、預電源、控制電源的輸出端均與中間電路的輸入端相連，中間電路的輸出端接負載。

所述嵌入式控制器的電源端接外接電源。

所述負載為高壓氣體放電燈，所述預電源為準預電離電源，所述控制電源為點火控制電源，所述中間電路由隔離整流二極管D1、隔離整流二極管D2、濾波儲能電容C1和隔離脈沖變壓器T1組成。

所述負載為真空微波管，所述預電源為預熱電源，所述控制電源為控制極電源，所述中間電路采用濾波儲能電容C2。

所述主高壓電源輸出端的高端與隔離整流二極管D1的陽極相連，主高壓電源輸出端的低端與濾波儲能電容C1的低端相連，準預電離電源輸出端的高端與隔離整流二極管D2的陽極相連，準預電離電源輸出端的低端與濾波儲能電容C1的低端相連，點火控制電源的輸出端與隔離脈沖變壓器T1的初級線圈相連，隔離整流二極管D1的陰極、隔離整流二極管D2的陰極、濾波儲能電容C1的高端與隔離脈沖變壓器T1的次級線圈的一端相連，隔離脈沖變壓器T1的次級線圈的另一端與高壓氣體放電燈的陽極相連，高壓氣體放電燈的陰極與濾波儲能電容C1的低端相連后接地。

所述高壓氣體放電燈包括氙燈、氪燈和氖燈。

所述主高壓電源輸出端的高端分別與濾波儲能電容C2的高端、預熱電源輸出端的低端、控制極電源輸出端的低端相連，所述預熱電源輸出端的高端與真空微波管的燈絲相連，所述控制極電源輸出端的高端與真空微波管的控制極相連，所述濾波儲能電容C2的高端與真空微波管的陰極相連，所述真空微波管的陽極與其機殼相連后接地。

所述真空微波管包括磁控管、行波管、速調管、前向波管和四極管。

由上述技術方案可知，本實用新型采用模塊化設計，使得系統內各子模塊具有一定的一致性和可替換性，同時也極大的提高了粒子束驅動電源在脈沖功率行業的應用范圍。同時，采用嵌入式控制器技術，使得數據采集信號和控制信號在系統中能夠安全、可靠、高速的傳輸，并且能夠在極端惡劣環境下，提前作用控制量，提高驅動電源輸出的穩定性。此外，也有效地實現粒子束負載高效可靠的啟動與連續運行，并極大的提高了驅動電源的控制精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為本實用新型帶氙燈負載的電路原理框圖；

圖3為本實用新型帶氙燈負載的工作時序圖；

圖4為本實用新型帶真空微波管負載的電路原理框圖；

圖5為本實用新型帶真空微波管負載的工作時序圖。

具體實施方式

一種粒子束驅動電源，包括嵌入式控制器1，其輸出端分別與主高壓電源2、預電源3、控制電源4的輸入端相連，主高壓電源2、預電源3、控制電源4的輸出端均與中間電路5的輸入端相連，中間電路5的輸出端接負載6，所述嵌入式控制器1的電源端接外接電源，如圖1所示。所述的嵌入式控制器1還具有百兆以太網通信功能，利用工控機軟件界面對粒子束驅動電源進行精確控制，并監視電源的工作狀態，記錄工作參數。

如圖2所示，所述負載6為高壓氣體放電燈，所述預電源3為準預電離電源，所述控制電源4為點火控制電源，所述中間電路5由隔離整流二極管D1、隔離整流二極管D2、濾波儲能電容C1和隔離脈沖變壓器T1組成。所述高壓氣體放電燈包括氙燈、氪燈和氖燈；所述的準預電離電源對高壓氣體放電燈的擊穿溝道進行迅速捕捉并在一定時間內（數毫秒）提供能量給后級高壓氣體放電燈負載；所述的點火控制電源，提供足夠高的脈沖電壓及能量將高壓氣體放電燈負載擊穿。