專利名稱：便攜組合式高壓發生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電氣設備制造領域的便攜式高壓發生器。
在現代電氣設備中，高壓組合式電源是目前發展比較迅速的一種新型結構，它已廣泛應用于雷達、X光機、電子顯微鏡及激光器等設備中。該電源的設計方案有多種。其中，采用工頻輸入，經變壓器升壓、倍壓整流輸出的高壓電源，因工作頻率低，變壓器和倍壓器均受絕緣強度的限制，體積大、成本高、整機笨重，因此一般只作為固定設備安裝在實驗室內。采用變頻方式的高壓組合式電源，雖可縮小電源的體積，便于攜帶和運輸，且有利于電源小型化，但因變頻器件多采用晶體管、電子管及晶閘管，因而電路設計復雜、可靠性差、操作維修也很不方便，因而不利于推廣應用。
本實用新型的目的是向人們提供一種結構簡單、造價低、輸出功率大，體積小的便攜組合式高壓發生器，它是依據開關電源的有關理論，采用單VMOS管為開關管，而設計出的一種小型高壓組合電源。
為實現上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案便攜組合式高壓發生器，包括密封外殼(7)及高頻升壓變壓器(2)，在絕緣密封外殼(7)內裝有絕緣支架(4)及絕緣支架(8)，在絕緣支架(4)及絕緣支架(8)間構成的腔體內設有絕緣介質(6)，在絕緣支架(4)與外殼(7)間構成的另一腔體內設控制與開關電路主板(1)及與其相連的高頻升壓變壓器(2)，控制與開關電路主板(1)具有A、B、C三個與供電電路相連的接頭，與供電電路相接，高頻升壓變壓器(2)與電纜線(3)相接并穿出絕緣支架(4)與倍加器模塊(5)連接，模塊(5)與模塊(5)之間串聯并固定在絕緣支架(4)與絕緣支架(8)上，與高壓輸出電纜D相接。
本實用新型的特點在于(1)電路設計簡單，所用元器件數量少，造價低。(2)電源輸出功率大，體積小，效率高，而且溫度特性好，輸出穩定特性高。高壓輸出0-150KV連續可調，輸出功率大于150W。工作頻率17kHz，大大縮小了電源體積，降低了整流器件在絕緣和容量方面的要求。(3)便攜組合式高壓發生器整機重量輕，便于移動、安裝和維修，成本價在500元以內，選材方便，宜于生產。它可廣泛作為各類示波管及核輻射探測器的高壓電源，也可適用于作為空氣負離子發生器、電子保鮮及小型靜電除塵器、靜電分離、靜電植絨、靜電噴涂等設備的高壓直流電源。
下面將結合具體實施例及附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1中模塊的結構示意圖。
圖3是本實用新型的電路原理圖。
參照圖1，絕緣密封外殼7內裝有絕緣支架4及絕緣支架8，在絕緣支架4及絕緣支架8間構成的腔體內設有絕緣介質6，在絕緣支架4與外殼7間構成的另一腔體內設控制與開關電路主板1及與其相連的高頻升壓變壓器2，控制與開關電路主板1具有A、B、C三個與供電電路相連的接頭，與供電電路相接，高頻升壓變壓器2與電纜線3相接并穿出絕緣支架4與倍加器模塊5連接，7個模塊5緊密鑲嵌并串聯固定在絕緣支架4與絕緣支架8上，并與高壓輸出電纜D相接。
參照圖2，模塊5的兩面分別具有插頭9與插孔10。
參照圖3，便攜組合式高壓發生器主要由變壓器B1、開關管T4及R1、C3、D1構成開關主回路，集成脈寬調制器IC-TL494及其周圍元件組成脈沖振蕩控制電路，倍壓整流濾波電路由電容C8-C14、二級管D3-D15組成，R10、W2、R7、C6、VT、R2、T1構成保護電路，C4、R11、D2為尖峰吸收回路。電路的工作過程是電源開通后，B點輸入12V直流電壓作為IC的供電電源。由IC組成的脈沖振蕩器產生17kHz的觸發脈沖，通過T2、T3組成的整形電路，經限流電阻R8加至T4的控制端柵極，改變電位器W1阻值可調整輸出脈沖的占空比，電路振蕩頻率f由R5、C7決定，f＝1.1/(R5.C7)。開關電路的供電電源由A點輸入的可調直流提供。當觸發脈沖沒到來時，T4截止，觸發脈沖到來后，開關管T4導通，由此在升壓變壓器B1的次級產生高頻電壓信號，經B1升壓，由倍壓整流后輸出高壓提供給負載使用。C4、R11、D2組成尖峰吸收回路，保護開關管T4。電源正常工作時，VT呈截止狀態。當便攜式高壓發生器由于某種原因出現放電或倍壓整流電路電容，二級管損壞導致過流現象時，B1次級瞬間將流過極大電流，R10電位上升，VT的控制級將獲得足夠的觸發電壓而導通，IC第4腳電位升高，觸發脈沖被切斷，電源停止工作，高壓輸出降為零，從而保護了整個電路。具體的連接關系是直流電壓輸入A與電容C1正極、R1和C3并聯后的一端及B1初級繞組的一端相連，二極管D1的負極串接于R1和C3并聯后的另一端，正極接于B1初級繞組的另一端和開關管T4的漏級。C4、R11串聯后與D2并聯，D2負極端接T4漏極，另一端接地。直流電壓輸入端B與IC的8、11、12腳及T2的集電極相連，IC的14腳分別與W1、R2、R3的一端和T1的發射極相連，IC的4腳與T1的集電極、R4和R3串聯的接點相連。R2另一端接于T1的基極和VT的正極，VT的門極接于C6和R7并聯的一端及W2的一端，W2的另一端接于R10的一端和T4的源級。C5并聯于VT的正負極間。C7和R5的一端分別接于IC的5、6腳，另一端接地。IC的9、10腳接于R6的一端和T2、T3的基極，T2、T3的發射極相連并接于R8的一端，R8的另一端與R9的一端和T4柵極相連，R4、R6的另一端、T3的集電極、R9、R10的另一端分別接地。B1的次級線圈接于由C8-C14、D3-D15組成的倍加器的兩個輸入端，其中線圈的一端接地，OUT為倍壓器的輸出端。
權利要求1.一種便攜組合式高壓發生器，包括密封外殼(7)及高頻升壓變壓器(2)，其特征在于在絕緣密封外殼(7)內裝有絕緣支架(4)及絕緣支架(8)，在絕緣支架(4)及絕緣支架(8)間構成的腔體內設有絕緣介質(6)，在絕緣支架(4)與外殼(7)間構成的另一腔體內設控制與開關電路主板(1)及與其相連的高頻升壓變壓器(2)，控制與開關電路主板(1)具有A、B、C三個與供電電路相連的接頭，與供電電路相接，高頻升壓變壓器(2)與電纜線(3)相接并穿出絕緣支架(4)與倍加器模塊(5)連接，模塊(5)與模塊(5)之間串聯并固定在絕緣支架(4)與絕緣支架(8)上，與高壓輸出電纜D相接。
2.根據權利要求1所述的便攜組合式高壓發生器，其特征在于直流電壓輸入A與電容C1正極、R1和C3并聯后的一端及B1初級繞組的一端相連，二極管D1的負極串接于R1和C3并聯后的另一端，正極接于B1初級繞組的另一端和開關管T4的漏級，C4、R11串聯后與D2并聯，D2負極端接T4漏極，另一端接地。直流電壓輸入端B與IC的8、11、12腳及T2的集電極相連，IC的14腳分別與W1、R2、R3的一端和T1的發射極相連，IC的4腳與T1的集電極、R4和R3串聯的接點相連。R2另一端接于T1的基極和VT的正極，VT的門極接于C6和R7并聯的一端及W2的一端，W2的另一端接于R10的一端和T4的源級。C5并聯于VT的正負極間，C7和R5的一端分別接于IC的5、6腳，另一端接地。IC的9、10腳接于R6的一端和T2、T3的基極，T2、T3的發射極相連并接于R8的一端，R8的另一端與R9的一端和T4柵極相連，R4、R6的另一端、T3的集電極、R9、R10的另一端分別接地，B1的次級線圈接于由C8-C14、D3-D15組成的倍加器的兩個輸入端，其中線圈的一端接地，OUT為倍壓器的輸出端。
3.根據權利要求1所述的便攜組合式高壓發生器，其特征在于所述的模塊(5)由7塊組成，緊密鑲嵌串聯固定在絕緣支架(4)與絕緣支架(8上，并與高壓輸出電纜D相接。
4.根據權利要求1所述的便攜組合式高壓發生器，其特征在于所述的模塊5的兩面分別具有插頭(9)與插孔(10)。
專利摘要一種便攜組合式高壓發生器,包括密封外殼及高頻升壓變壓器,在絕緣密封外殼內裝有絕緣支架,在兩個絕緣支架間構成的腔體內設有絕緣介質,在絕緣支架與外殼間構成的另一腔體內設主板及與其相連的升壓變壓器,主板具有A、B、C三個與供電電路相連的接頭,與供電電路相接,升壓變壓器與電纜線相接并穿出絕緣支架與倍加器模塊連接,模塊間串聯并固定在兩個絕緣支架上。該產品用于電氣設備制造領域,其結構簡單,輸出功率大,溫度特性好。
文檔編號H02M7/217GK2443538SQ0025246
公開日2001年8月15日 申請日期2000年10月11日 優先權日2000年10月11日
發明者鄧玉福, 丁言鎂, 李履平, 朱明光, 趙子夫, 劉天華 申請人:鄧玉福