[實用新型]一種用于空心陰極檢測系統的電源裝置

有效

• 申請號: 201420618907.X
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN204217172U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 王寶如;李帆;楊春晟;宋曉輝;楊黨綱;王東升
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本實用新型是一種用于空心陰極光源的電源裝置，屬于電子技術領域。

背景技術

空心陰極光源是光譜分析光源的一種特殊形式。利用低氣壓放電原理，把能量最大限度地集中在空心陰極的腔體內部，因此具有激發強度大、靈敏度高的特點。

近半個世紀來，空心陰極放電已被廣泛地應用于發射光譜分析中，特別是超純物理分析。從理論分析及實踐證明，空心陰極放電光譜分析較之其它光譜光源分析低熔點痕量元素及某些中等熔點的痕量元素有更低的檢出限。

空心陰極光源的供電電源一般采用直流、脈沖及直流加脈沖三種方式。直流電源一般設計成直流穩壓穩流電源，直流輸出電壓在800伏以上，其實在工作氣體為氬氣時，能發生空心陰極放電的電燃電壓在600伏左右，過高的輸出電壓使無功損耗功率增大，并于操作安全不利。脈沖電源的放電具有瞬間功率高、能量大的特點，所以激發敏度高，可以用較小的放電電流獲得理想的元素譜線黑度，但會出現放電不穩定造成的再現性差的問題。直流加脈沖的供電方式兼有放電連續穩定和瞬間激發高能量的特點，該種供電電源結構簡單，但電流的調節性能比較差，不能滿足電源快速反應的要求。

發明內容

本實用新型正是針對上述現有技術中存在的問題而設計提供了一種用于空心陰極檢測系統的電源裝置，其目的是對高電壓、大電流的直流加脈沖電流模式下工作的空心陰極燈進行動態脈沖電流輸出的調整。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種用于空心陰極檢測系統的電源裝置，其特征在于：該裝置中，220V交流電源(1)經過濾波器(2)、穩壓器(3)后輸出到升壓器(4)升壓至600V～700V?AC，然后經橋式整流器Ⅰ(5)轉變為直流電壓，該直流電壓分成兩路，一路直接輸出到空心陰極燈(6)，另一路經可控硅(7)產生脈沖電流輸出到空心陰極燈(6)，另外，提取空心陰極燈(6)的工作電流經橋式整流器Ⅱ(8)輸出到可控硅(7)的控制信號輸入端，4腳和6腳；

220V交流電源(1)、穩壓器(2)和升壓器(4)的功率為2KW～4KW，橋式整流器Ⅰ(5)和可控硅(7)的工作電流為5A～25A，橋式整流器Ⅰ(5)和可控硅(7)的耐壓為1200V～1500V，橋式整流器Ⅱ(8)的工作電流為1A～5A，耐壓為400V～1200V。

本實用新型技術方案采用可控硅控制輸出脈沖電流，與常規直流電流一起為空心陰極燈供電，在工作過程中，需要根據空心陰極燈的實時工作電流變化的反饋，通過可控硅動態調整脈沖電流輸出，實現了對脈沖電流快速調節。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的電路圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本實用新型技術方案作進一步地詳述：

參見附圖1所示，該種用于空心陰極檢測系統的電源裝置，其特征在于：該裝置中，220V交流電源1經過濾波器2、穩壓器3后輸出到升壓器4升壓至600V～700V?AC，然后經橋式整流器Ⅰ5轉變為直流電壓，該直流電壓分成兩路，一路直接輸出到空心陰極燈6，另一路經可控硅7產生脈沖電流輸出到空心陰極燈6，另外，提取空心陰極燈6的工作電流經橋式整流器Ⅱ8輸出到可控硅7的控制信號輸入端，4腳和6腳；

220V交流電源1、穩壓器2和升壓器4的功率為2KW～4KW，橋式整流器Ⅰ5和可控硅7的工作電流為5A～25A，橋式整流器Ⅰ5和可控硅7的耐壓為1200V～1500V，橋式整流器Ⅱ8的工作電流為1A～5A，耐壓為400V～1200V。

搬動電源空氣開關，接通外電源，該裝置先將輸入的220V交流電源電壓進行穩壓、濾波后加到交流接觸器SW2輸入端。按動曝光按鈕，交流接觸器接通，把電源電壓加到升壓器變壓器初級輸入端，升壓至600V，為空心陰極燈放電提供點燃電壓和維持放電所需的能量，升壓后的電流通過橋式整流器Ⅰ進行全波整流，變成空心陰極燈放電所需的直流電壓，該直流電壓再一分為二后同時加到空心陰極燈的陽極，橋式整流電路Ⅰ的負端直接接到空心陰極燈的陰極，陰極鎢棒上插有石墨制成的空心陰極，在低氣壓狀態下(Ar氣氛)即可發生空心陰極放電。所述直流電壓中的一路通過電阻R5，電阻R5的阻值為1200歐姆，功率為300W，產生200mA的直流電流，另一路通過200歐姆的限流電阻R6。

空心陰極燈6的工作電流信號通過5歐姆的采樣電阻R7采集，經橋式整流器Ⅱ8輸出到可控硅7的控制信號輸入端，4腳和6腳，通過可控硅7進行電壓調整，改變可控硅7的控制信號輸入端的電壓信號，可為空心陰極燈提供0～1000mA的脈沖電流。

與現有技術相比，本實用新型裝置使用直流加脈沖組合供電系統，脈沖電流是由并聯在組合電路中的單可控硅消波產生。其優點是供電能量大，激發強度高、被檢測元素的檢出限低，在ppm級以下。該裝置特別適用于對金屬和合金中痕量元素固體直接進樣分析，操作簡便，分析速度快，費用低。