專利名稱：測厚儀高壓逆變直流電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓逆變電源產品，尤其涉及一種測厚儀高壓逆變直流電源，屬于儀器電源設備技術領域。
背景技術：
測厚儀是一種在線測量板材厚度的精密儀器。X射線測厚儀是一種以X射線為載體的非接觸式厚度測量系統，在無接觸和非破壞的條件下對帶鋼的厚度完成測量，具有較高的測量精度。工作中X射線管在高壓條件下產生X射線，電源是X射線測厚儀的重要組成部分，其性能的好壞直接影響整個X射線測厚儀裝置的穩定性和效率，電源應具有恒功率和穩壓輸出的功能。其次，目前一些高壓直流電源頻率低，電源的體積和重量都比較大， 轉換效率低，穩定度差，使用時很不便。為了克服以上的問題對測厚儀電源的影響，減小電源體積和重量、提高電源的穩定性和效率、增大電源的功率和可靠性等就顯得尤為重要。
發明內容針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種測厚儀高壓逆變直流電源， 具有減小電源體積和重量、提高電源的穩定性和效率、增大電源的功率和可靠性的效果。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種測厚儀高壓逆變直流電源，包括蓄電池、逆變電路、倍壓電路、放電保護和電壓調節，所述逆變電路與蓄電池連接， SG3526驅動電路與放電保護電路和電壓調節連接，倍壓電路與逆變電路輸出端相連，所述逆變電路由兩個場效應管和變壓器連接構成。所述場效應管為IRF630N。所述逆變電路由SG3526芯片控制，SG3526芯片的管腳13和管腳16分別與兩個
場效應管連接。所述放電保護電路與SG3526芯片管腳5連接。本實用新型的有益效果是減小電源體積和重量、提高電源的穩定性和效率、增大電源的功率和可靠性。
圖I為本實用新型的電源系統結構原理框圖；圖2為本實用新型的逆變電路電路圖；圖3為本實用新型的PWM占空比調節電路圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖I、圖2和圖3所示，本實用新型包括蓄電池、逆變電路、倍壓電路、放電保護和電壓調節，所述逆變電路與蓄電池連接，SG3526驅動電路與放電保護電路和電壓調節連接，倍壓電路與逆變電路輸出端相連，所述逆變電路由兩個場效應管和變壓器連接構成；場效應管為IRF630N ;逆變電路由SG3526芯片控制，SG3526芯片的管腳13和管腳16分別與兩個場效應管連接；放電保護電路與SG3526芯片管腳5連接。逆變電路由兩個場效應管TRl與TR2、電感Tl及變壓器T2構成。SG3526的13管腳和16管腳輸出的PWM脈沖相位相差180°控制兩個場效應管的交替導通。當TRl導通時， 同相輸出，即電感Tl輸入電壓和輸出同相；當TR2導通時,反相輸出即電感Tl輸入電壓和輸出電壓反相，這樣在變壓器輸出端形成了交變方波的頻率與PWM脈沖頻率相同，把蓄電池輸入的24V直流電逆變為交流電，實現電路的初步逆變轉換。PWM方波的頻率是由SG3526 芯片9管腳和10管腳的電容和電阻的值共同決定的。PWM脈沖頻率可以表示為
I
f ~-----
Ct (067^3-+1^ )C1 :指定的電容值，為·:指定的電阻值初步逆變后的交流電經過倍壓電路升壓整流后向設備提供連續的直流高壓信號。 通過調節管腳13和16輸出的PWM脈沖的占空比可以調節變壓器輸出電壓值的大小。整個逆變電源的核心為SG3526控制電路，SG3526是一種具有推挽輸出功能的脈沖寬度調制集成電路。由其構成的電源有以下特點外圍電路簡單、電壓調整率好、穩定度高，同時具有恒功率和穩壓輸出的功能。PWM脈寬控制電路逆變信號的轉換，通過調節PWM 脈沖信號占空比來調節電源的輸出電壓的大小。工作中，通過ICl提供一個IOV的基準電壓，由Rll電阻調節分壓使IClA的正向輸入端電壓在O — IOV之間變化，用來改變SG3526 誤差放大器正向輸入端的電壓，來調節輸出PWM的占空比。工作中，當SG3526芯片1、2腳的電壓差為零時，方波的占空比為O. 25，當電壓差增大時，方波的占空比也會逐漸增大，占空比最大為O. 5。本設計電壓輸出為30KV，額定功率為40W，根據功率關系式可以得出滿載電阻
U7P = ^f-
R
TJ1 Iftjtr2
Jt 二 ——=-= 215ΜΩ
P 40ΙΤ工作中，當負載大于滿載電阻時，輸出電流減小，通過電流反饋電路使運放IC2B 反向輸入端電壓減小，運放輸出電壓增大，使得SG3526芯片I管腳的電壓增大，導致PWM的占空比增大,使輸出高壓增大。當輸出高壓增大時運放IClB輸出電壓增大，使運放IClA的反向輸入端電壓增大，其輸出電壓減小，從而使SG3526誤差放大器同向輸入端的得電壓降低，又導致輸出的PWM占空比減小，從而使輸出高壓又降低，使電源處于恒壓輸出狀態。當負載小于滿載電阻時，電源電路輸出電流增大，通過電流反饋，運放IC2B的反向輸入端電壓增大，使SG3526內部誤差放大器的同向輸入端電壓減小,輸出PWM的占空比減小，導致輸出高壓降低，同時使運放IClA反向輸入端電壓減小，也使得SG3526內部誤差
4放大器的同向輸入端電壓減小，輸出PWM的占空比減小，電路降壓，電路工作在恒功率狀態。放電保護電路，通過SG3526輸出的PWM脈沖控制。設計的電源具有過流和放電保護功能，過流保護是在驅動電路中加上了取樣電阻。工作中取樣電阻上的分壓直接送到SG3526芯片的限流比較器反相輸入端和同相輸入端，當兩端的限流比較電壓大于O. IV時，電路封鎖SG3256停止工作。經計算可知當反饋電流大于6. 9A時，過流保護電路將封鎖SG3526的PWM輸出，造成電源暫時無輸出，起到保護作用。取樣電阻的選取，常用的金屬膜或氧化膜電阻具有一定的感性，當電流流過取樣電阻時，就會感生出一定的感性電壓，電感分量在高頻時會呈現很大的阻抗，容易產生震蕩，損壞回路中的其他器件。因此，本設計中取樣電阻采用無感值的電阻即無感電阻，用于吸收使用過程中產生的不需要的電量，起到緩沖，制動的作用，采用無感電阻后，其阻抗不會隨著頻率的增加而增加，即使在高頻狀態下，也不會造成過流保護的誤動作現象。同時設計了放電保護電路，當外界負載出現短路等原因時，倍壓器電流反饋輸出電流會急劇增加，電路經過前面介紹的電流反饋電路使PWM占空比變小，降低輸出電壓。當電流大于一定值時，就會使光電稱合器I腳的電壓變為高電平，使光稱導通，給555定時器2 端一觸發信號，使555的3腳輸出一個高電平，使SG3526停止工作，達到放電保護的目的。
權利要求1.一種測厚儀高壓逆變直流電源，其特征在于包括蓄電池、逆變電路、倍壓電路、放電保護和電壓調節，所述逆變電路與蓄電池連接，SG3526驅動電路與放電保護電路和電壓調節連接，倍壓電路與逆變電路輸出端相連，所述逆變電路由兩個場效應管和變壓器連接構成。
2.根據權利要求I所述的一種測厚儀高壓逆變直流電源，其特征在于所述場效應管為 IRF630N。
3.根據權利要求I所述的一種測厚儀高壓逆變直流電源，其特征在于所述逆變電路由 SG3526芯片控制，SG3526芯片的管腳13和管腳16分別與兩個場效應管IRF630N連接。
4.根據權利要求I所述的一種測厚儀高壓逆變直流電源，其特征在于所述放電保護電路與SG3526芯片管腳5連接。
專利摘要本實用新型公開了一種測厚儀高壓逆變直流電源，屬于儀器電源設備技術領域，包括蓄電池、逆變電路、倍壓電路、放電保護和電壓調節，逆變電路與蓄電池連接，SG3526驅動電路與放電保護電路和電壓調節連接，倍壓電路與逆變電路輸出端相連，逆變電路由兩個場效應管和變壓器連接構成。有益效果是減小電源體積和重量、提高電源的穩定性和效率、增大電源的功率和可靠性。
文檔編號H02M7/48GK202353488SQ20112051172
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者顧艷梅 申請人:顧艷梅