專利名稱：小型高壓冷陰極觸發管模塊電源的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種被廣泛用于發動機點火、武器和引信的引爆系統、納秒脈沖發生 裝置、觸發器、快脈沖產生器及大電流脈沖發生器等的小型高壓冷陰極觸發管模塊電源。
背景技術：
現有的高壓冷陰極觸發管電源產品，雖然種類很多且用途很廣，但普遍存在著體 積較大、不易PCB安裝、自損耗大、可靠性差及易損壞等缺陷。
發明內容
鑒于現有產品存在的不足，本發明提供了一種高可靠性及穩定性、低耗能的小型 高壓冷陰極觸發管模塊電源。本發明為實現上述目的，所采取的技術方案是一種小型高壓冷陰極觸發管模塊 電源，包括封裝在殼體內的電源電路，電源電路上焊接有數根引針，其特征在于所述電源 電路包括高壓反饋及控制電路、高壓輸出電路、觸發電路，所述高壓反饋及控制電路分別與 高壓輸出電路和觸發電路連接。所述高壓反饋及控制電路中二極管D9的正極接輸入供電端+Vin，二極管D9的負 極分別接電阻R1的一端、電容C1的正極、變壓器TRF1初級線圈Lpl的d端，同時又作為內 部供電端Vin，電容C1的負極接輸入地GND，電阻R1的另一端分別接三極管T1的發射極和 電容C2的一端，三極管T1的集電極與電容C2的另一端相連并接電阻R2的一端，電阻R2的 另一端分別接電容C3的一端及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接變壓器TRF1反饋線圈 Lf的a端，三極管T2的基極接變壓器TRF1反饋線圈Lf的b端，三極管T2的集電極接變壓 器TRF1初級線圈Lpl的c端，三極管T2發射極與電容C3的另一端相連并接輸入地GND，三 極管T1的基極通過電阻R4接三極管T3的集電極，電阻R6與電容C4并聯，三極管T3的基 極分別接電阻R5和電阻R6的一端，三極管T3的發射極與電阻R5的另一端相連并接輸入 地GND，穩壓基準源U1的3腳分別接電阻R7和電容C5的一端、電阻R6的另一端，電阻R7 的另一端接內部供電端Vin，穩壓基準源U1的1腳分別接電阻R8和電阻R14的一端、電容 C5的另一端，電阻R14的另一端接電阻R15的一端，穩壓基準源U1的2腳與電阻R8的另一 端相連并接輸入地GND。所述高壓輸出電路中變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的1端通過電容C7分別接電 容C9的一端、二極管D2的正極和二極管D1的負極，電容C9的另一端分別接電容C11的一 端、二極管D4的正極和二極管D3的負極，電容C11的另一端分別接二極管D6的正極和二 極管D5的負極，變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的2端分別接二極管D1的正極、電容C8的 一端，電容C8的另一端分別接電容C10的一端、二極管D3的正極和二極管D2的負極，電容 C10的另一端分別接電容C12的一端、二極管D5的正極和二極管D4的負極，電容C12的另 一端分別接二極管D6的負極和電阻R12的一端，電阻R12的另一端分別接電容C13的一端、 電阻R13的一端和高壓反饋及控制電路中電阻R15的另一端，電阻R13的另一端接高壓輸出端+HV，電容C13的另一端通過電容C14與變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的2端相連并 接輸出地HGND。所述觸發電路中電容C6的正極分別接電阻R9的一端和三極管T4的漏極，電阻 R9的另一端接內部供電端Vin，電容C6的負極接變壓器TRF2初級線圈Lp2的e端，變壓 器TRF2初級線圈Lp2的f端與三極管T4的源極相連并接輸入地GND，三極管T4的柵極分 別接二極管D7的負極、電阻R10和電阻R11的一端，二極管D7的正極與電阻R11的另一端 相連并接輸入地GND，電阻R10的另一端接外部觸發控制端TC，變壓器TRF2次級高壓線圈 Ls2的3端接二極管D8的負極，二極管D8的正極接觸發極Trig，變壓器TRF2次級高壓線 圈Ls2的4端接陰極K。所述數根引針露于殼體外，一側為三根引針按電源輸入端+Vin、輸 入地GND、外部觸發控制端TC順序排列，另一側為四根引針，按陰極K、觸發極Trig、高壓輸 出端+HV、輸出地HGND順序排列。本發明的有益效果是該電源電路結構簡單，觸發快速，高壓輸出穩定性及可靠性 高；觸發高壓脈沖輸出與輸入隔離；外形尺寸小，重量輕，易于PCB線路板安裝。
圖1為本發明的外形示意圖。圖2為圖1的仰視圖。圖3為本發明的電路連接框圖。圖4為本發明的電路原理圖。
具體實施例方式如圖1、2、3、4所示，小型高壓冷陰極觸發管模塊電源，包括封裝在殼體1內的電源 電路，電源電路上焊接有數根引針2，電源電路包括高壓反饋及控制電路、高壓輸出電路、觸 發電路，高壓反饋及控制電路分別與高壓輸出電路和觸發電路連接。高壓反饋及控制電路中二極管D9的正極接輸入供電端+Vin，二極管D9的負極分 別接電阻R1的一端、電容C1的正極、變壓器TRF1初級線圈Lpl的d端，同時又作為內部供 電端Vin，電容C1的負極接輸入地GND，電阻R1的另一端分別接三極管T1的發射極和電容 C2的一端，三極管T1的集電極與電容C2的另一端相連并接電阻R2的一端，電阻R2的另 一端分別接電容C3的一端及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接變壓器TRF1反饋線圈Lf 的a端，三極管T2的基極接變壓器TRF1反饋線圈Lf的b端，三極管T2的集電極接變壓器 TRF1初級線圈Lpl的c端，三極管T2發射極與電容C3的另一端相連并接輸入地GND，三極 管T1的基極通過電阻R4接三極管T3的集電極，電阻R6與電容C4并聯，三極管T3的基極 分別接電阻R5和電阻R6的一端，三極管T3的發射極與電阻R5的另一端相連并接輸入地 GND，穩壓基準源U1的3腳分別接電阻R7和電容C5的一端、電阻R6的另一端，電阻R7的 另一端接內部供電端Vin，穩壓基準源U1的1腳分別接電阻R8和電阻R14的一端、電容C5 的另一端，電阻R14的另一端接電阻R15的一端，穩壓基準源U1的2腳與電阻R8的另一端 相連并接輸入地GND。高壓輸出電路中變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的1端通過電容C7分別接電容C9 的一端、二極管D2的正極和二極管D1的負極，電容C9的另一端分別接電容C11的一端、二極管D4的正極和二極管D3的負極，電容C11的另一端分別接二極管D6的正極和二極管D5 的負極，變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的2端分別接二極管D1的正極、電容C8的一端，電 容C8的另一端分別接電容C10的一端、二極管D3的正極和二極管D2的負極，電容C10的 另一端分別接電容C12的一端、二極管D5的正極和二極管D4的負極，電容C12的另一端分 別接二極管D6的負極和電阻R12的一端，電阻R12的另一端分別接電容C13的一端、電阻 R13的一端和高壓反饋及控制電路中電阻R15的另一端，電阻R13的另一端接高壓輸出端 +HV，電容C13的另一端通過電容C14與變壓器TRF1次級高壓線圈Lsl的2端相連并接輸 出地HGND。觸發電路中電容C6的正極分別接電阻R9的一端和三極管T4的漏極，電阻R9的 另一端接內部供電端Vin，電容C6的負極接變壓器TRF2初級線圈Lp2的e端，變壓器TRF2 初級線圈Lp2的f端與三極管T4的源極相連并接輸入地GND，三極管T4的柵極分別接二極 管D7的負極、電阻R10和電阻R11的一端，二極管D7的正極與電阻R11的另一端相連并接 輸入地GND，電阻R10的另一端接外部觸發控制端TC，變壓器TRF2次級高壓線圈Ls2的3 端接二極管D8的負極，二極管D8的正極接觸發極Trig，變壓器TRF2次級高壓線圈Ls2的 4端接陰極K。主控制電路采用自激式振蕩電路，電路結構簡單，該電路工作振蕩波形穩定且無 高次諧波，頻率容易作高，高壓控制方便；觸發電路采用初級控制儲能電容瞬間放電，并通 過變壓器輸出高壓觸發脈沖的方式。選用低噪聲、低溫漂、穩定性好元器件；合理的PCB布局，確保各‘地’間的獨立路 徑，避免各信號間的相互串擾；優良的變壓器線包結構工藝、繞制工藝及高壓絕緣處理等， 確保高壓冷陰極觸發管模塊電源的可靠性及穩定性。高壓冷陰極觸發管模塊電源采用金屬外殼，并將其殼體接輸入地，對外具有良好 的電磁屏蔽作用，且提高了電源的抗干擾能力。數根引針2露于殼體1外，一側為三根引針2按電源輸入端+Vin、輸入地GND、外 部觸發控制端TC順序排列，另一側為四根引針2，按陰極K、觸發極Trig、高壓輸出端+HV、 輸出地HGND順序排列。工作原理在主電路中，由變壓器TRF1初級線圈Lpl、反饋線圈Lf、三極管T2及電 容C3等組成自激振蕩電路。接通電源瞬間，高壓輸出未建立，穩壓基準源U1的3腳為高電 位，三極管T3導通，輸入供電+Vin通過二極管D9、電阻R1、三極管T1及反饋線圈Lf等使 三極管T2導通，振蕩電路工作，初級產生振蕩高頻交流信號，并通過變壓器TRF1耦合到其 次級，經過多極倍壓升壓電路產生高壓，從電阻R8、電阻R14和電阻R15獲得的高壓采樣信 號，通過高壓反饋電路控制振蕩器的狀態，進而穩定高壓輸出。在觸發電路中，采用通過外部觸發控制端TC控制三極管T4的通斷狀態，控制觸發 輸出。當外部觸發控制端TC為低電位時，三極管T4截止，內部供電端Vin通過電阻R9及 變壓器TRF2初級線圈Lp2給儲能電容C6充電；當外部觸發控制端TC為高電位時，三極管 T4導通，儲能電容C6通過三極管T4瞬間放電，并通過變壓器TRF2次級產生高壓觸發脈沖。
權利要求
一種小型高壓冷陰極觸發管模塊電源，包括封裝在殼體(1)內的電源電路，電源電路上焊接有數根引針(2)，其特征在于所述電源電路包括高壓反饋及控制電路、高壓輸出電路、觸發電路，所述高壓反饋及控制電路分別與高壓輸出電路和觸發電路連接；所述高壓反饋及控制電路中二極管D9的正極接輸入供電端+Vin，二極管D9的負極分別接電阻R1的一端、電容C1的正極、變壓器TRF1初級線圈Lp1的d端，同時又作為內部供電端Vin，電容C1的負極接輸入地GND，電阻R1的另一端分別接三極管T1的發射極和電容C2的一端，三極管T1的集電極與電容C2的另一端相連并接電阻R2的一端，電阻R2的另一端分別接電容C3的一端及電阻R3的一端，電阻R3的另一端接變壓器TRF1反饋線圈Lf的a端，三極管T2的基極接變壓器TRF1反饋線圈Lf的b端，三極管T2的集電極接變壓器TRF1初級線圈Lp1的c端，三極管T2發射極與電容C3的另一端相連并接輸入地GND，三極管T1的基極通過電阻R4接三極管T3的集電極，電阻R6與電容C4并聯，三極管T3的基極分別接電阻R5和電阻R6的一端，三極管T3的發射極與電阻R5的另一端相連并接輸入地GND，穩壓基準源U1的3腳分別接電阻R7和電容C5的一端、電阻R6的另一端，電阻R7的另一端接內部供電端Vin，穩壓基準源U1的1腳分別接電阻R8和電阻R14的一端、電容C5的另一端，電阻R14的另一端接電阻R15的一端，穩壓基準源U1的2腳與電阻R8的另一端相連并接輸入地GND；所述高壓輸出電路中變壓器TRF1次級高壓線圈Ls1的1端通過電容C7分別接電容C9的一端、二極管D2的正極和二極管D1的負極，電容C9的另一端分別接電容C11的一端、二極管D4的正極和二極管D3的負極，電容C11的另一端分別接二極管D6的正極和二極管D5的負極，變壓器TRF1次級高壓線圈Ls1的2端分別接二極管D1的正極、電容C8的一端，電容C8的另一端分別接電容C10的一端、二極管D3的正極和二極管D2的負極，電容C10的另一端分別接電容C12的一端、二極管D5的正極和二極管D4的負極，電容C12的另一端分別接二極管D6的負極和電阻R12的一端，電阻R12的另一端分別接電容C13的一端、電阻R13的一端和高壓反饋及控制電路中電阻R15的另一端，電阻R13的另一端接高壓輸出端+HV，電容C13的另一端通過電容C14與變壓器TRF1次級高壓線圈Ls1的2端相連并接輸出地HGND；所述觸發電路中電容C6的正極分別接電阻R9的一端和三極管T4的漏極，電阻R9的另一端接內部供電端Vin，電容C6的負極接變壓器TRF2初級線圈Lp2的e端，變壓器TRF2初級線圈Lp2的f端與三極管T4的源極相連并接輸入地GND，三極管T4的柵極分別接二極管D7的負極、電阻R10和電阻R11的一端，二極管D7的正極與電阻R11的另一端相連并接輸入地GND，電阻R10的另一端接外部觸發控制端TC，變壓器TRF2次級高壓線圈Ls2的3端接二極管D8的負極，二極管D8的正極接觸發極Trig，變壓器TRF2次級高壓線圈Ls2的4端接陰極K。
2.根據權利要求1所述的小型高壓冷陰極觸發管模塊電源，其特征在于所述數根引 針(2)露于殼體(1)外，一側為三根引針(2)按電源輸入端+Vin、輸入地GND、外部觸發控 制端TC順序排列，另一側為四根引針(2)，按陰極K、觸發極Trig、高壓輸出端+HV、輸出地 HGND順序排列。
全文摘要
本發明涉及一種小型高壓冷陰極觸發管模塊電源，包括封裝在殼體內的電源電路，電源電路上焊接有數根引針，電源電路包括高壓反饋及控制電路、高壓輸出電路、觸發電路，高壓反饋及控制電路分別與高壓輸出電路和觸發電路連接；數根引針露于殼體外，一側為三根引針按電源輸入端+Vin、輸入地GND、外部觸發控制端TC順序排列，另一側為四根引針，按陰極K、觸發極Trig、高壓輸出端+HV、輸出地HGND順序排列。本發明的有益效果是該電源電路結構簡單，觸發快速，高壓輸出穩定性及可靠性高；觸發高壓脈沖輸出與輸入隔離；外形尺寸小，重量輕，易于PCB線路板安裝。
文檔編號H02M1/02GK101807846SQ201010138378
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者于亮, 劉云濱, 殷生鳴 申請人:天津市東文高壓電源廠