CN106505867A - 一种高压发生器及光电探测装置 - Google Patents

一种高压发生器及光电探测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压发生器及光电探测装置，其中所述高压发生器包括：变压器，其原边的一端连接直流电源；其副边包括第一绕组和第二绕组，第一绕组的一端与第二绕组的一端连接，第二绕组的另一端接地；第一可控开关，其被控开关两端串联在变压器的原边回路；脉冲发生电路，用于产生预设频率的脉冲信号；脉冲发生电路与第一可控开关的控制端连接；第一滤波整流电路，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第一预设直流电压；第二滤波整流电路，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第二预设直流电压。本发明的高压发生器可以同时提供稳定的第一预设直流电压和第二预设直流电压。

Description

一种高压发生器及光电探测装置
技术领域
本发明涉及高压开关电源技术领域，具体涉及一种高压发生器及光电探测装置。
背景技术
高压发生器(英文：High voltage power supply)又叫高压电源，用于提供高电压供其他设备使用，例如X光机高压电源、激光高压电源、光谱分析高压电源、无损探伤高压电源、半导体制造设备高压电源、毛细管电泳高压电源、无损检测高压电源、半导体技术中的粒子注入高压电源、物理汽相沉积高压电源(PVD)、纳米光刻高压电源等。低纹波是高压发生器计者的一个重要研究方向，尤其对用于光谱分析的高压电源，纹波系数指标会直接影响分析测量的精度。例如，光电倍增管(PMT)中的打拿极(英文：dynode，又称倍增电极)是一种电子敏感板极，被高能电子如光电子冲击后，发出大量(至少2倍)的二次电子，从而引起级联放大效应；光电倍增管(一般有7～13个打拿极)的增益随打拿极之间的电压呈指数变化，可使所测电信号放大达106倍；光电倍增管由于暗电流的存在，在每一级分压电阻上会产生一定的电压，而且越往后级，累积的漏电流越大，这样在最后一级所产生的压差就越大。由此，若光电倍增管某一极由于一点电流变化，则会影响到最后一极的电流波动，从而影响分析的数据稳定性。
现有高压发生器一般只有一路输出电压。通常光电倍增管的阳极接地、阴极接高压发生器的输出电压。
然而，高压发生器内部实际电路较为复杂，很难保证电源地是稳定的；此外，高压发生器的电源地至输出电压之间，电流流经多个元器件，流通路径较长，其任意一个元器件工作不稳定都会导致输出端与电源地之间的相对电压不稳定。因而，使用现有高压发生器作为分析仪器的电源会导致分析数据不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种高压发生器及光电探测装置，以解决现有高压发生器的输出电压不稳定，进而使用现有高压发生器作为分析仪器的电源会导致分析数据不稳定的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种高压发生器，包括：变压器，其原边的一端连接直流电源；所述变压器的副边包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组的一端与所述第二绕组的一端连接，所述第二绕组的另一端接地；第一可控开关，其被控开关两端串联在所述变压器的原边回路，用于控制所述原边回路连通或者断开；脉冲发生电路，用于产生预设频率的脉冲信号；所述脉冲发生电路与所述第一可控开关的控制端连接；第一滤波整流电路，与所述变压器副边的第一绕组连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第一预设直流电压；第二滤波整流电路，与所述变压器副边的第二绕组连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第二预设直流电压。
可选地，所述高压发生器还包括：第一采样电路，与所述第一滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样；第一积分电路，分别与所述第一采样电路、第一参考电压及所述脉冲发生电路连接，用于对采样电压与所述第一参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制所述脉冲发生电路所产生的脉冲波形的占空比大小。
可选地，所述第一采样电路包括：第一采样电阻，其一端与所述第一滤波整流电路的输出端连接；第一电位器，其一端与所述第一采样电阻的另一端连接；第二采样电阻，其一端与所述第一电位器的另一端连接；所述第二采样电阻的另一端与第一预设电压源连接。
可选地，所述第一采样电路还包括：第三采样电阻，其一端与所述第一电位器和所述第二采样电阻的连接处连接；其另一端连接可控的第二单刀双掷开关的触点；第四采样电阻，其一端连接所述第二单刀双掷开关的动触头，另一端连接第二电位器；所述第二电位器的另一端与第二预设电压源连接；所述第二单刀双掷开关的控制端与电源连接，用于控制所述第二单刀双掷开关的动触头。
可选地，所述第二滤波整流电路包括第九电阻，所述第九电阻串联在所述第一绕组和所述第二绕组相连的两端之间；所述高压发生器还包括：第二采样电路，与所述第二滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样；第二积分电路，分别与所述第二采样电路、第二参考电压及所述脉冲发生电路连接，用于对采样电压与所述第二参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制流过场效应管的电流；所述场效应管，其第一端与所述第二积分电路连接，第二端与所述第一绕组和所述第九电阻之间连接，第三端与第三预设电压源连接。
可选地，所述高压发生器还包括：切换单元，设置于所述直流电源与所述变压器原边的一端之间，用于控制所述变压器的原边与所述直流电源连接或断开。
可选地，所述切换单元为可控的第一单刀双掷开关，其动触头与所述变压器原边的一端连接，其第一触点与所述直流电源连接，第二触点与所述变压器原边的另一端连接。
可选地，所述高压发生器还包括电容电路，设置于所述变压器原边的一端与所述动触头之间，用于当所述动触头连接所述第一触点时对电压信号滤波，或者当所述动触头连接所述第二触头时用于形成变压器原边电路放电回路。
可选地，所述第一单刀双掷开关的控制端的一端通过第二可控开关与所述直流电源连接；另一端连接地。
可选地，所述高压发生器还包括磁珠电感器，设置于所述切换单元与所述直流电压连接端之间。
可选地，所述高压发生器还包括保险丝，设置于所述切换单元与所述直流电压连接端之间。
可选地，所述高压发生器还包括恒温装置，用于放置运算放大器元件和/或可控开关器件；所述高压发生器还包括：温度设置电路，用于设置所述恒温装置的预设温度；温度传感器电路，用于检测所述恒温装置中的温度；第三积分电路，分别与所述温度设置电路和所述温度传感器电路连接，用于根据所述预设温度与检测到的温度的差值输出控制电压；第三可控开关与加热电阻，所述第三可控开关的被控开关与所述加热电阻串联后连接电源；所述第三可控开关的控制端与所述第三积分电路的输出端连接。
可选地，所述恒温装置为金属屏蔽罩，温度传感器和/或所述加热电阻设置于所述金属屏蔽罩内部。
可选地，所述高压发生器还包括电压转换器，用于将市电转换为与所述变压器原边相连的直流电压源。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种光电探测装置，包括：第一方面或第一方面的任意一种可选方式中所述的高压发生器；衰减板，所述衰减板包括多个串联的电阻和短接导线；其中多个电阻串联后的一端与所述高压发生器的所述第一预设直流电压输出端；相邻的电阻之间留有连接端口；所述短接导线的两端分别用于连接所述衰减板上的所述连接端口；多个光电倍增管，其中每个光电倍增管的阳极与所述高压发生器的第二预设直流电压输出端连接，阴极与所述衰减板中多个串联串联后的另一端连接。
本发明实施例所提供的高压发生器，以直流电源连接变压器的原边，通过脉冲发生电路产生脉冲波形控制第一可控开关以控制变压器原边回路的通断，使得直流电源以直流电压脉冲的形式加载到变压器的原边；变压器的副边包括相连的第一绕组和第二绕组，第一绕组的电压经第一滤波整流电路整流、滤波后输出第一预设直流电压，第二绕组的电压经第二滤波整流电路整流、滤波后输出第二预设直流电压。通过本发明，高压发生器可以同时提供不同的第一预设直流电压和第二预设直流电压。两个不同输出电压均取自变压器副边绕组，一方面，两个不同输出电压所对应的变压器副边绕组是共地的，电压一致性较好，两个不同输出电压之间的压差较为稳定，压差的纹波系数较小；另一方面，第一预设直流电压与第二预设直流电压之间的电流通路较短，由于元器件工作不稳定导致两个不同输出电压之间的压差不稳定的可能性较低，从而压差的纹波系数较小。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的高压发生器的原理框图；
图2示出了本发明实施例中脉冲发生电路的连接示意图；
图3示出了本发明实施例中切换单元的连接示意图；
图4示出了本发明实施例中第一积分电路的连接示意图；
图5示出了本发明实施例中变压器的副边绕组与滤波整流电路的连接示意图；
图6示出了本发明实施例中第二积分电路的连接示意图；
图7示出了本发明实施例中用于恒温装置的电路连接示意图；
图8示出了根据本发明实施例的光电探测装置的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1示出了根据本发明实施例的高压发生器的原理框图。根据图1所示，该高压发生器包括变压器T1、第一可控开关Q1、脉冲发生电路、第一滤波整流电路和第二滤波整流电路。
如图1所示，变压器T1的原边的一端连接直流电源，例如24V的直流电压源。如图5所示，变压器T1的副边包括第一绕组T1A和第二绕组T1B，第一绕组T1A的一端与第二绕组T1B的一端连接；第二绕组T1B的另一端接地。
第一可控开关Q1的被控开关两端串联在变压器T1的原边回路，用于控制原边回路连通或者断开。如图1所示，直流电源与变压器T1的原边的一端连接，变压器T1的原边的另一端与第一可控开关Q1的第一端连接，第一可控开关Q1的第二端与地连接。可选地，第一可控开关Q1可以采用N沟道的场效应管MOSFET，则Q1的漏极D与变压器T1的原边的另一端连接，Q1的源极S与地连接，从而通过控制Q1的栅极G的电压以控制Q1的DS之间是否导通。
脉冲发生电路用于产生预设频率的脉冲信号，其与第一可控开关Q1的控制端连接，即与Q1的栅极G连接。
可选地，该脉冲发生电路可以采用数字电路或模拟电路的元器件构成可以产生脉冲电压波形的电路，也可以采用单个可以产生脉冲电压波形的芯片，例如图2所示的开关电源芯片SG3525A。如图2所示，SG3525A的11脚OUTPUT A用于输出脉冲电压信号，连接Q1的栅极G。此外，5脚CT通过电容C1连接到地，6脚RT通过电阻R7连接到地，C1和R7构成SG3525A的振荡器，RT阻值决定对CT充电的内部恒流值，CT的放电则由5脚CT和7脚DISCHARGE之间外接的电阻值RD决定，本方案中RD＝0。SG3525A通过RT和CT产生脉冲波形(锯齿波)，其脉冲频率计算公式如下：
其中，CT为5脚CT上连接的电容值，RT为6脚RT上连接的电阻值，RD为5脚和7脚之间的连接电阻RD，在此RD＝0。需要特别注意的是，振荡电路信号的性能会直接影响到电源的稳定性。
第一滤波整流电路与变压器副边的第一绕组T1A连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第一预设直流电压，例如输出-1000V的直流电压。
第二滤波整流电路与变压器副边的第二绕组T1B连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第二预设直流电压，例如输出-100V的直流电压。
上述高压发生器，以直流电源连接变压器的原边，通过脉冲发生电路产生脉冲波形控制第一可控开关以控制变压器原边回路的通断，使得直流电源以直流电压脉冲的形式加载到变压器的原边；变压器的副边包括相连的第一绕组和第二绕组，第一绕组的电压经第一滤波整流电路整流、滤波后输出第一预设直流电压，第二绕组的电压经第二滤波整流电路整流、滤波后输出第二预设直流电压。通过本发明，高压发生器可以同时提供不同的第一预设直流电压和第二预设直流电压。两个不同输出电压均取自变压器副边绕组，一方面，两个不同输出电压所对应的变压器副边绕组是共地的，电压一致性较好，两个不同输出电压之间的压差较为稳定，压差的纹波系数较小；另一方面，第一预设直流电压与第二预设直流电压之间的电流通路较短，由于元器件工作不稳定导致两个不同输出电压之间的压差不稳定的可能性较低，从而压差的纹波系数较小。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图1所示，该高压发生器还包括第一采样电路和第一积分电路。
第一采样电路，与第一滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样，即对所输出的第一预设直流电压进行采样。可选地，如图1所示，第一采样电路包括第一采样电阻R1、第一电位器P1和第二采样电阻R2，第一电位器P1的抽头为该第一采样电路的输出端。第一采样电阻R1的一端与第一滤波整流电路的输出端连接。第一电位器P1的一端与第一采样电阻R1的另一端连接。第二采样电阻R2的一端与第一电位器P1的另一端连接。第二采样电阻R2的另一端与第一预设电压源(例如图1所示+5V)连接。
第一积分电路，如图4所示，分别与第一采样电路、第一参考电压及脉冲发生电路连接，用于对采样电压与第一参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制脉冲发生电路所产生的脉冲波形的占空比大小，从而调节变压器副边所输出的第一预设直流电压的电压值大小。该第一积分电路可以为常用的比例积分电路，包括运算放大器和电容、电阻，其中运算放大器的反相端接第一参考电压，同相端接采样电压。
上述第一采样电路对变压器副边侧经滤波、整流后输出的第一预设直流电压进行采样，对采样电压与第一参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制脉冲发生电流所产生的脉冲波形的占空比大小以调节变压器副边所述输出的第一预设直流电压的大小，从而形成了电压反馈校准电路，可以自动调节所输出的第一预设直流电压的精度，降低第一预设直流电压的纹波系数。
可选地，上述第一采样电路还包括第三采样电阻R3、第四采样电阻R4和可控的第二单刀双掷开关RY2。
如图1所示，第三采样电阻R3的一端与第一电位器P1和第二采样电阻R2的连接处连接，其另一端连接可控的第二单刀双掷开关RY2的触点2。第四采样电阻R4的一端连接第二单刀双掷开关RY2的动触头1，另一端连接第二电位器P2。第二电位器P2的另一端与第二预设电压源连接。第二单刀双掷开关RY2的控制端(即控制线圈的两端4、5)与电源连接，用于控制第二单刀双掷开关RY2的动触头1。当该电源接通时，RY2的控制线圈得电产生磁场，吸引动触头1与触头2连接，使得R3、R4、和P2形成电流通路，与R2形成并联支路，从而流过R2的电流减小、R2分担的电压减小，当第一预设直流电压为负电压(例如-1000V)时，可以降低第一预设直流电压的电压绝对值(例如将-1000V调整为-800V)。
因此，通过切换上述第二单刀双掷开关RY2，可以使变压器副边的输出端经滤波、整流后，在同一输出端口输出两个电压等级的直流电压。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图5所示，第二滤波整流电路包括第九电阻R9，该第九电阻R9串联在第一绕组T1A和第二绕组T1B相连的两端之间。此外，如图1所示，该高压发生器还包括第二采样电路、第二积分电路和场效应管Q2。
第二采样电路，与第二滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样，即对所输出的第二预设直流电压进行采样。如图1所示，第二采样电路包括第五采样电阻R5、第三电位器P3和第六采样电阻R6，第三电位器P3的抽头为该第二采样电路的输出端。第五采样电阻R5的一端与第二滤波整流电路的输出端连接。第三电位器P3的一端与第五电阻的另一端连接。第六采样电阻R6的一端与第三电位器P3的另一端连接。第六采样电阻R6的另一端与第二预设电压源(例如图1所示+5V)连接。
第二积分电路，如图6所示，分别与第二采样电路、第二参考电压及脉冲发生电路连接，用于对采样电压与第二参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制流过场效应管Q2的端电压，从而控制流过场效应管Q2的电流。该第二积分电路可以为常用的比例积分电路，包括运算放大器和电容、电阻，其中运算放大器的反相端接第二参考电压，同相端接采样电压。
场效应管Q2的第一端与第二积分电路连接，第二端与第一绕组和第九电阻R9之间连接，第三端与第三预设电压源连接。
上述第二采样电路对变压器副边侧经滤波、整流后输出的第二预设直流电压进行采样，对采样电压与第二参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制流过场效应管Q2的端电压，从而控制流过场效应管Q2的电流的大小，即控制第九电阻R9的电流大小，从而可以调节第二预设直流电压为稳定值。
具体地，例如第二预设直流电压为-100V，场效应管Q2为P沟道的MOSFET。结合图1和图6，当第二预设直流电压小于-100V时，输入图6所示的比例积分放大电路同相端的信号减小，则输出端M的电位降低，对应Q2的源极S电位降低。Q2的栅极G的电位为0V。由于源极S的电位下降，导致栅极G与源极S之间的电压差增大，从而流过Q2的电流减小，及流过第九电阻R9的电流减小，第九电阻R9两端的电压压降减小，从而使得第二预设直流电压升高。类似地，当第二预设直流电压大于-100V时，输入图6所示的比例积分放大电流同相端的信号增加，则输出端M的电位升高，对应Q2的源极S电位升高，导致栅极G与源极S之间的电压差减小，流过Q2的电流增大，即流过第九电阻R9的电流增大，第九电阻R9两端的电压压降升高，从而使得第二预设直流电压降低。因此，上述第二采样电路、第二积分电路和场效应管Q2可以实现第二预设直流电压的稳定输出。
上述高压发生器，通过第一采样电路、第一积分电路及脉冲发生电路形成反馈电路，实现第一预设直流电压的稳定输出；通过第二采样电路、第二积分电路和场效应管形成反馈电流，实现第二预设直流电压的稳定输出。本申请通过实现第一预设直流电压、第二预设直流电压这两个输出电压的稳定，以实现这两输出电压的差值的稳定。
可选地，在图5中，第一滤波整流电路还包括压敏电阻，如图5中VAR1和VAR2，连接在第一绕组的一端，用于抑制输出浪涌电压和瞬变电压。另外，第一滤波整流电路还包括假负载电阻R10，并联与所述第一滤波整流电路的输出端之间，用于在电源空载时使所输出的电压存在一个很小的工作电流。图5中的电感L1与电容C2、C3形成π型LC滤波电路，电阻R9和电容C4、C5形成π型RC滤波电路。此外，第一滤波整流电路和第二滤波整流电路还分别包括二极管D1和二极管D2，如图5所示。
作为本实施例的一种可选实施方式，如图1和图3所示，该高压发生器还包括切换单元，设置于直流电源与变压器原边的一端之间，用于控制变压器的原边与直流电源连接或断开。如图3所示，具体地，该切换单元为可控的第一单刀双掷开关RY1，其动触头5与变压器原边的一端连接，其第一触点2与直流电源连接，第二触点3与变压器原边的另一端连接。
此外，该高压发生器还包括电容电路，设置于变压器原边的一端与第一单刀双掷开关RY1动触头5之间，用于当动触头5连接第一触点2时对电压信号滤波，或者当动触头5连接第二触头3时用于形成变压器原边电路放电回路。该电容电路包括多个电容，其中每个电容的一端连接在变压器原边的一端与第一单刀双掷开关RY1动触头5之间，另一端接地。
第一单刀双掷开关RY1的控制端的一端通过第二可控开关S2与直流电源连接，另一端连接地。可选地，该第二可控开关S2可以为单刀双掷开关，如图3所示，S2的触点3悬空。
当用户控制S2的动触头1与触点2连接时，RY1的1和4端之间的控制线圈得电产生磁场，吸引动触头5与触头2连接，从而使得直流电源连接至变压器T1原边的一端，此时电容电路对直流电压信号滤波；当用户控制S2的动触头与触点3连接时，RY1的1和4端之间的控制线圈没有电流，则动触头5与触头3连接，从而使得变压器的原边的一端与另一边连通，形成闭合回路，此时变压器原边线圈中的电流可以通过电容电路放电，从而保护变压器和电路不受损伤。
作为本实施例的一种可选实施方式，该高压发生器还包括磁珠电感器，设置于切换单元与直流电压连接端之间。磁珠电感器具有较高的电阻率和磁导率，其电阻值和电感值都随频率变化，与普通电感相比具有更好的高频滤波特性，在此可以进一步降低直流电源的纹波系数，使变压器的输入电压更加稳定。
此外，该高压发生器还包括保险丝，设置于切换单元与直流电压连接端之间，以便当直流电压源连接错误或其他原因导致电流过大时及时断开直流电源，起到保护电路的作用。
作为本实施例的一种可选实施方式，该高压发生器还包括恒温装置，用于放置运算放大器元件，例如第一积分电路和第二积分电路中用到的运算放大器元件，和/或可控开关器件，例如图1中所示作为第一可控开关Q1的MOSFET和场效应管Q2。运算放大器元件和这些可控开关器件工作时对温度变化较为敏感，为保证其工作性能稳定，将其设置在恒温装置中，从而可以提高高压发生器输出电压的稳定性。
如图7所示，该高压发生器还包括温度设置电路、温度传感器电路、第三积分电路、第三可控开关Q3与加热电阻。
温度设置电路，用于设置恒温装置的预设温度。温度传感器电路，用于检测恒温装置中的温度。第三积分电路，分别与温度设置电路和温度传感器电路连接，用于根据预设温度与检测到的温度的差值输出控制电压。第三可控开关Q3与加热电阻，第三可控开关Q3的被控开关与加热电阻串联后连接电源。第三可控开关Q3的控制端与第三积分电路的输出端连接。可选地，该第三可控开关Q3为P沟道的MOSFET，其栅极G与第三积分电路的输出端连接，其源极S与地连接，其漏极D与加热电路的一端连接。加热电阻的另一端与电源连接。此外，Q3的栅极G与电源直接还连接有电阻R8，用于提供偏置电压。
如图7所示，当恒温装置内的温度低于设定温度时，第三积分电路输出低电平，流过第三可控开关Q3的电流变大，加热电阻加热，恒温装置内的温度升高；随后温度传感器电路所检测到的温度逐渐升高，第三积分电路的两个输入端的差值逐渐减小，其输出电压也逐渐升高，第三可控开关Q3逐渐关断，流过加热电阻的电流逐渐减小，加热电阻加热的速度逐渐变缓。当温度达到设定的温度值时，第三积分电路的输出端电压达到动态平衡。
可选地，该恒温装置为金属屏蔽罩，温度传感器和/或加热电阻设置于金属屏蔽罩内部。充分考虑了EMC/EMI电磁兼容性，通过密封金属外壳实现电磁屏蔽，可以进一步增加整个电源系统的稳定性及可靠性。
作为本实施例的一种可选实施方式，该高压发生器还包括电压转换器，用于将市电(即工频交流电压)转换为与变压器原边相连的直流电压源，从而该高压发生器的输入可以为工频交流电压，而无需另行寻找与直流电源相匹配的直流电源，使用更为方便。
实施例二
本发明实施例提供了一种光电探测装置，其包括实施例一或实施例一中任意一种可选方式中所述的高压发生器、衰减板以及多个光电倍增管。
图8示出了根据本发明实施例的光电探测装置的连接示意图。如图8所示，衰减板包括多个串联的电阻，如图8中R81至R814，以及短接导线。其中多个电阻串联后的一端与高压发生器的第一预设直流电压输出端。相邻的电阻之间留有连接端口，如图8中的端口1至16。短接导线的两端分别用于连接衰减板上的连接端口。
多个光电倍增管，例如图8中的光电倍增管PMT1至PMT10及更多，其中每个光电倍增管的阴极与衰减板中多个串联串联后的另一端连接，光电倍增管的其中一个电子倍增极与高压发生器的第二预设直流电压输出端连接。图8中示出了第一光电倍增管PMT1的结构示意图，其中DY1至DY11为11级电子倍增极，电阻R815至R823为光电倍增管极之间的分压电阻，用于将负高压分割成所需要的梯度递增的倍增电压供光电倍增管的各个倍增极使用。需要说明的，图8所示的电源总线包括了第一预设直流电压的电源总线和第二预设直流电压的电源总线，图中未区别画出。作为一种可选的实施方式，第一预设直流电压为-1000V，第二预设直流电压为-100V，则图8所示的-100V连接光电倍增管的DY9极，DY9和DY10极之间为光电倍增管最后一级倍增电压，由于-100V直接由高压发生器产生，保证了光电倍增管最后一级倍增电压的稳定，使阳极输出电流更加的稳定。此外，图8中的信号总线连接光电倍增管的阳极，用于传输光电倍增管的输出信号。
上述光电探测装置中，每个光电倍增管的阴极通过衰减板与实施例一及实施例一的任意一种可选方式所述的高压发生器的第一预设直流电压连接，并且光电倍增管的其中一个电子倍增极与高压发生器的第二预设直流电压输出端连接，由于高压发生器的第一预设直流电压与第二预设直流电压都是有高压发生器的稳定值，因此光电倍增管的各级电子倍增极的电压较为稳定，从而该光电探测装置的测量及分析数据较为准确、稳定。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (15)

1.一种高压发生器，其特征在于，包括：
变压器，其原边的一端连接直流电源；所述变压器的副边包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组的一端与所述第二绕组的一端连接，所述第二绕组的另一端接地；
第一可控开关，其被控开关两端串联在所述变压器的原边回路，用于控制所述原边回路连通或者断开；
脉冲发生电路，用于产生预设频率的脉冲信号；所述脉冲发生电路与所述第一可控开关的控制端连接；
第一滤波整流电路，与所述变压器副边的第一绕组连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第一预设直流电压；
第二滤波整流电路，与所述变压器副边的第二绕组连接，用于对升压后的电压滤波、整流后输出第二预设直流电压。
2.根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，还包括：
第一采样电路，与所述第一滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样；
第一积分电路，分别与所述第一采样电路、第一参考电压及所述脉冲发生电路连接，用于对采样电压与所述第一参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制所述脉冲发生电路所产生的脉冲波形的占空比大小。
3.根据权利要求2所述的高压发生器，其特征在于，所述第一采样电路包括：
第一采样电阻，其一端与所述第一滤波整流电路的输出端连接；
第一电位器，其一端与所述第一采样电阻的另一端连接；
第二采样电阻，其一端与所述第一电位器的另一端连接；所述第二采样电阻的另一端与第一预设电压源连接。
4.根据权利要求3所述的高压发生器，其特征在于，所述第一采样电路还包括：
第三采样电阻，其一端与所述第一电位器和所述第二采样电阻的连接处连接；其另一端连接可控的第二单刀双掷开关的触点；
第四采样电阻，其一端连接所述第二单刀双掷开关的动触头，另一端连接第二电位器；所述第二电位器的另一端与第二预设电压源连接；
所述第二单刀双掷开关的控制端与电源连接，用于控制所述第二单刀双掷开关的动触头。
5.根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，所述第二滤波整流电路包括第九电阻，所述第九电阻串联在所述第一绕组和所述第二绕组相连的两端之间；
所述高压发生器还包括：
第二采样电路，与所述第二滤波整流电路的输出端连接，用于对输出电压采样；
第二积分电路，分别与所述第二采样电路、第二参考电压及所述脉冲发生电路连接，用于对采样电压与所述第二参考电压的差值进行积分，通过积分结果控制流过场效应管的电流；
所述场效应管，其第一端与所述第二积分电路连接，第二端与所述第一绕组和所述第九电阻之间连接，第三端与第三预设电压源连接。
6.根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，还包括：
切换单元，设置于所述直流电源与所述变压器原边的一端之间，用于控制所述变压器的原边与所述直流电源连接或断开。
7.根据权利要求6的所述的高压发生器，其特征在于，所述切换单元为可控的第一单刀双掷开关，其动触头与所述变压器原边的一端连接，其第一触点与所述直流电源连接，第二触点与所述变压器原边的另一端连接。
8.根据权利要求7的所述的高压发生器，其特征在于，还包括电容电路，设置于所述变压器原边的一端与所述动触头之间，用于当所述动触头连接所述第一触点时对电压信号滤波，或者当所述动触头连接所述第二触头时用于形成变压器原边电路放电回路。
9.根据权利要求7的所述的高压发生器，其特征在于，所述第一单刀双掷开关的控制端的一端通过第二可控开关与所述直流电源连接；另一端连接地。
10.根据权利要求6的所述的高压发生器，其特征在于，还包括磁珠电感器，设置于所述切换单元与所述直流电压连接端之间。
11.根据权利要求6的所述的高压发生器，其特征在于，还包括保险丝，设置于所述切换单元与所述直流电压连接端之间。
12.根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，还包括恒温装置，用于放置运算放大器元件和/或可控开关器件；所述高压发生器还包括：
温度设置电路，用于设置所述恒温装置的预设温度；
温度传感器电路，用于检测所述恒温装置中的温度；
第三积分电路，分别与所述温度设置电路和所述温度传感器电路连接，用于根据所述预设温度与检测到的温度的差值输出控制电压；
第三可控开关与加热电阻，所述第三可控开关的被控开关与所述加热电阻串联后连接电源；所述第三可控开关的控制端与所述第三积分电路的输出端连接。
13.根据权利要求12所述的高压发生器，其特征在于，所述恒温装置为金属屏蔽罩，温度传感器和/或所述加热电阻设置于所述金属屏蔽罩内部。
14.根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，还包括电压转换器，用于将市电转换为与所述变压器原边相连的直流电压源。
15.一种光电探测装置，其特征在于，包括：
权利要求1至14任一项所述的高压发生器；
衰减板，所述衰减板包括多个串联的电阻和短接导线；其中多个电阻串联后的一端与所述高压发生器的所述第一预设直流电压输出端；相邻的电阻之间留有连接端口；所述短接导线的两端分别用于连接所述衰减板上的所述连接端口；
多个光电倍增管，其中每个光电倍增管的阴极与所述衰减板中多个串联串联后的另一端连接，所述光电倍增管的其中一个电子倍增极与所述高压发生器的所述第二预设直流电压输出端连接。
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