CN201577028U - 超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，该电源包括封装在壳体内焊接有数根引针的电源电路，电源电路包括辅助电路、基准电路、保护电路、振荡电路及滤波电路，还包括倍压整流电路、电压反馈电路及电压采样电路，辅助电路与振荡电路连接，基准电路通过保护电路与振荡电路连接，振荡电路通过倍压整流电路与滤波电路连接，电压采样电路通过电压反馈电路与振荡电路连接，所述滤波电路与电压采样电路连接。本实用新型的有益效果是：高稳定度，很低的EMI和输出纹波；输入电压范围宽；温漂小，长期稳定性好；外形尺寸小，重量轻，易于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于光谱学、质量光谱学与固体表面分析、环境监测、生物技术及医疗应用等方面仪器设备中的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源。
背景技术
现有光电倍增管专用高压模块电源产品，大多数是负高压输出，随着科技发展，光电倍增管的使用范围越来越广，用途也越来越多，用户在使用负输出高压模块电源产品的同时，对正输出高压模块电源产品的需求日益增加，并且有着与负输出模块电源产品相同的各项指标要求。
发明内容
为了适应发展，满足市场需求，本实用新型提供了一种电路设计合理、可靠性及稳定性高的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源。
本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，包括封装在壳体内焊接有数根引针的电源电路，电源电路包括辅助电路、基准电路、保护电路、振荡电路及滤波电路，其特征在于：还包括倍压整流电路、电压反馈电路及电压采样电路，所述辅助电路与振荡电路连接，所述基准电路通过保护电路与振荡电路连接，所述振荡电路通过倍压整流电路与滤波电路连接，所述电压采样电路通过电压反馈电路与振荡电路连接，所述滤波电路与电压采样电路连接。
本实用新型的有益效果是：高稳定度，很低的EMI和输出纹波；输入电压范围宽；温漂小，长期稳定性好；外形尺寸小，重量轻，易于安装。
附图说明
图1为本实用新型的示意图并作为摘要附图。
图2为图1的仰视图。
图3为本实用新型的电路功能框图。
图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，包括封装在壳体1内焊接有数根引针2的电源电路，电源电路包括辅助电路、基准电路、保护电路、振荡电路及滤波电路，还包括倍压整流电路、电压反馈电路及电压采样电路，辅助电路与振荡电路连接，基准电路通过保护电路与振荡电路连接，振荡电路通过倍压整流电路与滤波电路连接，电压采样电路通过电压反馈电路与振荡电路连接，滤波电路与电压采样电路连接。
倍压整流电路中电容C11的一端接变压器TRF次级线圈的5脚，电容C11的另一端分别接二极管D3的负极和二极管D4的正极，二极管D3的正极分别接电容C12的一端、变压器TRF次级线圈的6脚及地，电容C12的另一端接二极管D4的负极，二极管D3的正极、二极管D4的负极分别接滤波电路中电容C7的接地端、电阻R19的一端。
电压反馈电路中放大器U1A的4脚接地，放大器U1A的8脚分别接电容C5的正极、电容C10及电阻R11的一端，电阻R11的另一端接内部供电端Vcc，电容C5的负极和电容C10的另一端相连并接地，电容C17和电阻R12并联，放大器U1A的2脚分别接电容C16和电容C17的一端并作为电压调节输入端Vadj，电容C17的另一端接地，放大器U1A的1脚分别接电容C16的另一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端接振荡电路中三极管T2的基极。
电压采样电路中电容C9与电阻R16并联，电阻R16的一端接滤波电路中电容C8的一端，电阻R16的另一端通过电阻R17分别接电阻R18的一端和电压反馈电路中放大器U1A的3脚，电阻R18的另一端接地。
主电路采用自激式振荡电路，在参数选配合理的条件下，可大大降低dv/dt和di/dt，该电路的振荡波形稳定且无高次谐波，频率容易作高，能很好地降低EMI及输出纹波。
输出采用两级滤波，选用高性能的RC，降低输出噪声。
选用低噪声、低温漂、稳定性好的基准及元器件，提高模块电源的长期稳定性。
确保输入、输出、控制的各个地间的独立路径；合理的PCB布局；优良的变压器制作方式等，以降低EMI和输出纹波。
电源采用金属外壳，并将壳体1接地，有很好的电磁屏蔽作用，提高电源的抗干扰能力。
引针2为七根露于壳体外，一侧为五根引针2，按直流电源输入端Vin、输入地GND、控制地GND、电压调节输入端Vadj、基准电压输出端Vref顺序排列；另一侧为两根引针2，按高压输出端HV、高压输出地GND顺序排列。
工作原理：接通电源瞬间，供电Vin通过二极管D1、电感L1、电阻R4、电阻R6、三极管T1的基极与发射极、电阻R8到输入地，为三极管T1提供初始基极电流，三极管T1导通，使输入电压加在变压器TRF初级线圈L2上，此时流过初级线圈L2中的电流从无到有，由小到大，电流变化率为正，在初级线圈L2两端产生自感电动势，该电动势方向为‘1’正‘2’负。同时通过变压器TRF耦合，在正反馈线圈L3的两端产生感应电动势，电动势方向为‘3’正‘4’负。这个正反馈电压通过电阻R6、三极管T1、电阻R8、电容C3形成回路，为三极管T1提供更大的基极电流，加上三极管T1的放大作用，使三极管T1由导通迅速饱和，进而使变压器TRF初级线圈L2中的电流达到最大值。此后，各线圈的感应电势反号，初级线圈L2两端产生的自感电动势改变方向为‘2’正‘1’负，初级线圈L2中的电流由大到小，电流变化率为负。同时通过变压器TRF耦合，正反馈线圈L3两端的感应电动势也改变方向为‘4’正‘3’负。正反馈线圈L3通过电容C3、电阻R8、三极管T1、电阻R6给三极管T1的基极与发射极间加一反向电压，加速其由饱和到导通，再由导通到截止状态，初级线圈L2中的电流为零。至此完成一个振荡周期。重复上述过程，便形成了自激振荡。
初级产生的振荡高频交流信号，通过变压器TRF耦合到其次级，并通过由电容C11、电容C12、三极管D3、二极管D4组成的二倍压整流电路，产生脉动的直流高压，再经过两级的RC滤波，进而输出平滑的直流高压。
从由电容C9、电阻R16、电阻R18、电阻R17组成的电压采样电路中获得的电压采样信号，与电压给定一起通过放大器U1A等组成的电压负反馈电路，去控制三极管T2的状态，进而控制振荡器的状态。负反馈过程如下：高压输出绝对值瞬时升高→U1的pin2电位下降→U1的pin1电位上升→三极管T2导通→三极管T1截止→使高压输出绝对值瞬时下降。
另外，在振荡回路中，电阻R8既具有电流串联负反馈作用，又是输入电流的采样电阻，其过流采样信号与可变电阻VR1、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24组成可调的过流给定信号一起，通过比较放大器U1B形成负反馈，也去控制三极管T2管的状态，进而使供电输入电流不超出给定范围，起到保护作用。
Claims (5)
1.一种超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，包括封装在壳体(1)内焊接有数根引针(2)的电源电路，电源电路包括辅助电路、基准电路、保护电路、振荡电路及滤波电路，其特征在于：还包括倍压整流电路、电压反馈电路及电压采样电路，所述辅助电路与振荡电路连接，所述基准电路通过保护电路与振荡电路连接，所述振荡电路通过倍压整流电路与滤波电路连接，所述电压采样电路通过电压反馈电路与振荡电路连接，所述滤波电路与电压采样电路连接。
2.根据权利要求1所述的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，其特征在于：所述引针(2)为七根露于壳体外，一侧为五根引针(2)，按直流电源输入端Vin、输入地GND、控制地GND、电压调节输入端Vadj、基准电压输出端Vref顺序排列；另一侧为两根引针(2)，按高压输出端HV、高压输出地GND顺序排列。
3.根据权利要求1所述的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，其特征在于：所述倍压整流电路中电容C11的一端接变压器TRF次级线圈的5脚，电容C11的另一端分别接二极管D3的负极和二极管D4的正极，二极管D3的正极分别接电容C12的一端、变压器TRF次级线圈的6脚及地，电容C12的另一端接二极管D4的负极。
4.根据权利要求1所述的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，其特征在于：所述电压反馈电路中放大器U1A的4脚接地，放大器U1A的8脚分别接电容C5的正极、电容C10及电阻R11的一端，电阻R11的另一端接内部供电端Vcc，电容C5的负极和电容C10的另一端相连并接地，电容C17和电阻R12并联，放大器U1A的2脚分别接电容C16和电容C17的一端并作为电压调节输入端Vadj，电容C17的另一端接地，放大器U1A的1脚分别接电容C16的另一端和电阻R9的一端。
5.根据权利要求1所述的超小型自激式光电倍增管正输出专用高压模块电源，其特征在于：所述电压采样电路中电容C9与电阻R16并联，电阻R16的一端通过电阻R17、电阻R18的一端接地。
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