CN204258638U

CN204258638U - 工业x射线探伤机用高频高压电源装置

Info

Publication number: CN204258638U
Application number: CN201420745231.0U
Authority: CN
Inventors: 顾福茂; 顾韧
Original assignee: LIAONING HANCHANG HI-TECH Co Ltd
Current assignee: LIAONING HANCHANG HI-TECH Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2024-12-02

Abstract

本实用新型涉及工业X射线探伤机用高频高压电源装置，包括mA逆变电路单元以及与其连接的整流滤波及采样单元、KV逆变电路单元以及与其连接的倍压整流单元；所述整流滤波及采样单元和倍压整流单元用于连接X射线管；所述KV逆变电路单元包括顺序连接的KV逆变开关电路、第一栅极激励电路和第一触发电路；所述KV逆变开关电路与AC220整流滤波电路、倍压整流单元连接，所述第一触发电路与控制电路单元连接。本实用新型由交流变直流后不存在间隔的豁口；输出电压的调整范围很宽；可以用一个逆变电路完成KV电路的两个功能：满足KV电路低纹波电压和KV电路输出电压调整范围的要求。

Description

工业X射线探伤机用高频高压电源装置

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，具体地说是一种用于工业X射线探伤机的高频高压电源。

背景技术

工业X射线探伤机用高频高压电源装置包括：1)KV电路系统；2)mA电路系统。这两个电路系统中都各有两个功能不同的逆变电路：第一个固定工作频率的逆变电路和第二个调整脉宽工作方式的逆变电路。以目前工业X射线探伤机用高频高压电源装置中的KV电路系统为例：都是采用2个逆变电路来完成该电路的功能。因为其一调整脉宽的逆变电路，存在的缺点是:由交流变成直流后会出现间隔的豁口，进而导致纹波电压升高。所以目前KV电路中第一个逆变电路都是采用固定工作频率的逆变电路，目的是为了减小KV电路的纹波电压，但该固定工作频率的逆变电路不具有调整电压高低的功能，为此还得再设置第二个调整脉宽工作方式的逆变电路来完成KV电压由低到高连续可调的功能。

工业X射线探伤机用高频高压电源装置中的KV电路实际使用时的输出功率从几十瓦或几百瓦到几千瓦不等，KV电路的输出功率与KV电路中逆变电路的场效应管IGBT实际承受的功率成正比，并且场效应管IGBT实际承受的功率要大于KV电路实际输出功率。大功率时，逆变电路中的场效应管IGBT温升大是由欠激励工作状态引起的。小功率时，逆变电路中的场效应管IGBT温升大是由过激励工作状态引起的。上述两种情况是，影响工业X射线探伤机用高频高压电源可靠性的重要原因。逆变电路中的场效应管IGBG栅极的激励脉冲电压处于过激励和欠激励状态都会使逆变电路中场效应管IGBT发热，是严重影响其使用寿命的重要原因之一。并且上述电路结构复杂，各电路系统的2个逆变电路中的场效应管IGBT温升较高，因此该装置需强大的散热系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工业X射线探伤机用高频高压电源装置，简化逆变电路为一个，且可靠性高，从而减小体积，降低成本。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：工业X射线探伤机用高频高压电源装置，包括mA逆变电路单元以及与其连接的整流滤波及采样单元、KV逆变电路单元以及与其连接的倍压整流单元；所述整流滤波及采样单元和倍压整流单元用于连接X射线管；所述KV逆变电路单元包括顺序连接的KV逆变开关电路、第一栅极激励电路和第一触发电路；所述KV逆变开关电路与AC220V整流滤波电路、倍压整流单元连接，所述第一触发电路与控制台连接。

所述KV逆变开关电路采用两个场效应管；第一场效应管的漏极与AC220V整流滤波电路输出的正极连接，漏极与源极之间连有第一软开关电路；第二场效应管的漏极与第一场效应管的源极、倍压整流单元中第一变压器的初级绕组一端连接，第二场效应管的源极与AC220V整流滤波电路输出的负极连接，漏极和源极之间连有第二软开关电路，源极与阻尼二极管正极连接，负极与第一变压器的初级绕组另一端连接；第一场效应管的栅极、源极和第二场效应管的栅极、源极分别为KV逆变开关电路的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端。

所述第一软开关电路包括电阻、电容、阻尼二极管和二极管；阻尼二极管两端连有串联的二极管和电阻，电阻两端连有电容；阻尼二极管的正极与第一场效应管的源极连接，阻尼二极管的负极和二极管的正极均与第一场效应管的漏极连接。

所述第二软开关电路包括电阻、电容、阻尼二极管和二极管；阻尼二极管两端连有串联的二极管和电阻，电阻两端连有电容；阻尼二极管的正极与第二场效应管的源极连接，阻尼二极管的负极和二极管的正极均与第二场效应管的漏极连接。

所述mA逆变电路单元包括顺序连接的mA逆变开关电路、第二栅极激励电路和第二触发电路；所述mA逆变开关电路与AC220V整流滤波电路、整流滤波及采样单元连接，所述第二触发电路与控制台连接。

所述mA逆变开关电路采用两个场效应管；第三场效应管的漏极与AC220V整流滤波电路输出的正极连接，第四场效应管的漏极与第三场效应管的源极、整流滤波及取样单元中第二变压器的初级绕组一端连接，第四场效应管的源极与AC220V整流滤波电路输出的负极连接，还连有电容一端和阻尼二极管的正极，电容另一端和阻尼二极管的负极均与第二变压器的初级绕组另一端连接；第三场效应管的栅极、源极和第四场效应管的栅极、源极分别为mA逆变开关电路的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端。

所述第一栅极激励电路或第二栅极激励电路采用变压器；变压器的第二次级绕组一端、第一次级绕组的一端分别通过电阻与KV逆变开关电路或mA逆变开关电路的第一输入端、KV逆变开关电路或mA逆变开关电路的第三输入端连接；变压器第二次级绕组另一端、第一次级绕组的另一端分别与KV逆变开关电路或mA逆变开关电路的第二输入端、KV逆变开关电路或mA逆变开关电路的第四输入端连接；变压器初级绕组两端之间并联电容和电阻后，一端接地，另一端依次连接电阻、电容后作为输入端与第一触发电路或第二触发电路连接。

所述第一触发电路或第二触发电路采用定时芯片和三极管；定时芯片的输出端与第一栅极激励电路或第二栅极激励电路的输入端连接，电源端与复位端连接，还分别通过电阻与电源、放电端、三极管的集电极连接，放电端与阈值端之间连有并联的电阻和二极管，阈值端与触发端连接并通过电容与接地端连接，控制端通过电阻与三极管的集电极连接、还通过电容与接地端连接，接地端通过串联的两个二极管接地；三极管的发射极接地，基极和发射极间连有滤波电路，滤波电路输出端与控制台连接。

所述滤波电路包括两个电阻和两个电容；所述三极管的基极和发射极之间连有第一电容，基极通过串联的两个电阻后、与地共同作为控制端与控制台连接，所述两个电阻之间的结点与地之间连有第二电容。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.本实用新型的工业X射线探伤机用高频高压电源中的KV电路和mA电路系统中的逆变电路是由具有调频调幅特性的触发电路组成的具有调频调幅特性的逆变电路，具有以下优点：

1)由交流变直流后不存在间隔的豁口；

2)输出电压的调整范围很宽；

可以用一个逆变电路完成KV电路的2个功能：

其一，满足KV电路低纹波电压的要求；

其二，满足KV电路输出电压调整范围的要求。

3)本实用新型的电源装置中具有调频调幅特性的触发电路组成的逆变电路，可以使其场效应管IGBT栅极的激励脉冲电压的幅值与IGBT实际的工作功率同步，即场效应管IGBT的工作功率增大时，触发电路输出的IGBT栅极的触发激励脉冲电压的幅值相应的增大，场效应管IGBT的工作功率减小时，触发电路输出的IGBT栅极的触发激励脉冲电压的幅值相应的减小。使KV电路中逆变电路的场效应管IGBT从大功率工作状态到小功率的工作状态全过程处于最佳的激励状态。因此使逆变电路中的场效应管IGBT温升低并且大功率工作状态与小功率工作状态温升相近。从根本上提高了工业X射线探伤机用高频高压电源装置中KV电路的可靠性。

4)由于只采用了一个逆变电路并且不需要强大的散热系统支持场效应管IGBT，因此简化了电路使得该装置体积变小、成本降低。

附图说明

图1是本实用新型的工业X射线探伤机用高频高压电源装置电路示意框图；

其中，1、倍压整流单元，2、KV逆变电路单元，3、整流滤波及取样单元，4、mA逆变电流单元，5、AC220整流滤波电路，6、高压线缆，7、X射线管，8、控制台，9、KV电路采样反馈单元，10、mA电路采样反馈单元，11、mA逆变开关电路，12、第二栅极激励电路，13、第二触发电路，14、KV逆变开关电路，15、第一栅极激励电路，16、第一触发电路，17、第二变压器，18、整流滤波电路，19、第一变压器，20、倍压整流电路；

图2是以具有调频调幅特性的KV逆变电路单元为核心的KV电路系统电路图；

图3是以具有调频调幅特性的mA逆变电路为核心的mA电路系统电路图；

图4是该电源装置内部结构示意图；

图5是图2中倍压整流电路的电路图；

图6是图2中栅极激励电路的电路图；

图7是图2中触发电路的电路图；

图8是图3中整流滤波电路的电路图；

图9是图3中栅极激励电路的电路图；

图10是图3中触发电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，包括mA逆变电路单元4以及与其连接的整流滤波及采样单元3、KV逆变电路单元2以及与其连接的倍压整流单元1；mA逆变电路单元4和KV逆变电路单元2中都只有一个具有调频调幅特性的逆变电路单元及其触发电路单元。

本高频高压电源的电路连接是：将AC220V整流滤波电路分别连接mA逆变电路单元4和KV逆变电路单元2中的具有调频调幅特性的逆变开关电路；其一mA逆变电路单元4的mA逆变开关电路11与变压器17、整流滤波电路18、X射线管7依次连接，X射线管7经mA电路采样反馈单元10与控制台8连接；其二KV逆变电路单元2的KV逆变开关电路14与变压器19、倍压整流电路20、X射线管依次连接，倍压整流电路20经KV电路采样反馈单元9与控制台8连接。控制台8的输出端分别连接mA逆变电路单元4的触发电路和KV逆变电路单元2的触发电路，形成含有各自具有调频调幅特性的KV逆变电路单元2和mA逆变电路单元4的电源装置。

倍压整流单元1包括顺序连接的第一变压器19和倍压整流电路20；第一变压器19与KV逆变开关电路14连接，倍压整流电路20与X射线管7连接。整流滤波及采样单元3包括顺序连接的第二变压器17和整流滤波电路18；第二变压器17与mA逆变开关电路11连接，整流滤波电路18与X射线管7连接。

如图2所示的KV电路系统的KV逆变开关电路14，AC 220V整流滤波电路输出的DC 300V的正端接第一场效应管IGBT Q₁的漏极、AC 220V整流滤波电路负端接第二场效应管IGBT Q₂的源极、第一阻尼二极管D₁的正极接第一场效应管IGBT Q₁的源极、负极接第一场效应管IGBT Q₁的漏极，软开关电路中第一二极管D₂的正极接第一场效应管IGBT Q₁的漏极、负极接第一电阻R₁的一端和第一电容C₁的一端，第一电阻R₁的另一端与第一电容C₁的另一端相连并接在第一场效应管IGBT Q₁的源极上，第二场效应管IGBT Q₂的漏极与第一场效应管IGBT Q₁的源极相接，第二阻尼二极管D₃的正极接第二场效应管Q₂的源极、负极接第二场效应管IGBT Q₂的漏极，软开关电路中第二二极管D₄的正极接第二场效应管IGBT Q₂的漏极、负极接第二电阻R₂的一端和第二电容C₂的一端。第二电阻R₂的另一端、第二电容C₂的另一端接第二场效应管Q₂的源极。高频高压变压器T₁的初级绕组L₁一端接第二场效应管IGBTQ₂的漏极、另一端接第三至五电容C₃～C₅的一端及第三阻尼二极管D₅的负极，第三至五电容C₃～C₅的另一端及第三阻尼二极管D₅的正极接第二场效应管Q₂的源极。

如图5所示，KV电路系统的倍压整流电路20中高频高压变压器T₁次级绕组L₂的一端接第一高压电容C₆的一端、第一高压电容C₆的另一端接第一高压二极管D₆的正极和第二高压二极管D₇的负极及第三高压电容C₈的一端，第一高压二极管D₆的负极接第十七高压二极管D₂₂的正极、第二高压电容C₇的一端及高频高压变压器T₁次级绕组L₂的另一端。第二高压电容C₇的另一端接第二高压二极管D₇的正极、第三高压二极管D₈的负极及第四高压电容C₉的一端，第三高压电容C₈的另一端接第三高压二极管D₈的正极、第四高压二极管D₉的负极及第五高压电容C₁₀的一端，第四高压电容C₉的另一端接第四高压二极管D₉的正极、第五高压二极管D₁₀的负极及第六高压电容C₁₁的一端，第五高压电容C₁₀的另一端接第五高压二极管D₁₀的正极、第六高压二极管D₁₁的负极及第七高压电容C₁₂的一端。第六高压电容C₁₁的另一端接第六高压二极管D₁₁的正极和第七高压二极管D₁₂的负极及第八高压电容C₁₃的一端。第七高压电容C₁₂的另一端接第七高压二极管D₁₂的正极和第八高压二极管D₁₃的负极及第九高压电容C₁₄的一端。第八高压电容C₁₃的另一端接第八高压二极管D₁₃的正极和第九高压二极管D₁₄的负极及第十高压电容C₁₅的一端，第九高压电容C₁₄的另一端接第九高压二极管D₁₄的正极和第十高压二极管D₁₅的负极及第十一高压电容C₁₆的一端，第十高压电容C₁₅的另一端接第十高压二极管D₁₅的正极和第十一高压二极管D₁₆的负极及第十二高压电容C₁₇的一端，第十一高压电容C₁₆的另一端接第十一高压二极管D₁₆的正极和第十二高压二极管D₁₇的负极及第十三高压电容C₁₈的一端。第十二高压电容C₁₇的另一端接第十二高压二极管D₁₇的正极和第十三高压二极管D₁₈的负极及第十四高压电容C₁₉的一端，第十三高压电容C₁₈的另一端接第十三高压二极管D₁₈的正极和第十四高压二极管D₁₉的负极及第十五高压电容C₂₀的一端，第十四高压电容C₁₉的另一端接第十四高压二极管D₁₉的正极和第十五高压二极管D₂₀的负极及第十六高压电容C₂₁的一端。第十五高压电容C₂₀的另一端接第十五高压二极管D₂₀的正极和第十六高压二极管D₂₁的负极。第十六高压电容C₂₁的另一端接第十六高压二极管D₂₁的正极和第十八高压二极管D₂₃的负极，本实用新型采用十六倍压的倍压整流电路，其中有十六支高压电容C₆～C₂₁和十六支高压二极管D₆～D₂₁，第十八高压二极管D₂₃的正极接第三电阻R₃和第四电阻R₄的一端，第三电阻R₃的另一端接X射线管的阴极，第四电阻R₄的另一端接第五电阻R₅的一端，第五电阻R₅的另一端接第十七高压二极管D₂₂的负极和X射线管的阳极。

如图6所示KV电路系统中的栅极激励电路15，激励变压器T₂第一次级绕组m₂一端接第九电阻R₉的一端及第二场效应管IGBT Q₂的源极，第一次级绕组m₂的另一端接第九电阻R₉的另一端及第七电阻R₇的一端，第七电阻R₇的另一端接第二场效应管IGBT Q₂的栅极。第二次级绕组m₃的一端接第八电阻R₈的一端及第一场效应管IGBT Q₁的源极。第二次级绕组m₃的另一端接第八电阻R₈的另一端及第六电阻R₆的一端，第六电阻R₆的另一端接第一场效应管IGBTQ₁的栅极。初级绕组m₁的一端接第十电阻R₁₀的一端和第六电容C₂₂的一端及地。初级绕组m₁的另一端接第十电阻R₁₀的另一端和第六电容C₂₂的另一端及第十一电阻R₁₁的一端，第十一电阻R₁₁的另一端接第九电容C₂₅的负极，第九电容C₂₅的正极接集成电路IC₁的3脚。

图6中变压器T₂，第六至第十一电阻R₆，R₇，R₈，R₉，R₁₀，R₁₁，第六电容C₂₂，第九电容C₂₅，组成KV电路系统中的第一场效应管IGBT Q₁和第二场效应管IGBT Q₂的栅极激励电路。

如图7所示KV电路系统中可调频调幅的触发电路16，集成电路IC₁的8脚接4脚及第十二电阻R₁₂的一端，第十二电阻R₁₂的另一端接电源Vcc。第十三电阻R₁₃的一端接8脚，另一端接7脚，第十四电阻R₁₄一端接7脚，另一端接6脚，第三二极管D₂₄的正极接7脚，负极接6脚，6脚接2脚及第七电容C₂₃的一端，第七电容C₂₃的另一端接1脚，5脚接第八电容C₂₄的一端，第八电容C₂₄的另一端接1脚，第四二极管D₂₅的正极接1脚，负极接第五二极管D₂₆的正极，第五二极管D₂₆的负极接晶体三极管Q₃的发射极，第十五电阻R₁₅的一端接5脚，第十五电阻R₁₅的另一端接第一晶体三极管Q₃的集电极及第十六电阻R₁₆的一端，第十六电阻R₁₆的另一端接4脚，第一晶体三极管Q₃的发射极接地，第十电容C₂₆一端接第一晶体三极管Q₃的基极，第十电容C₂₆的另一端接晶体三极管Q₃的发射极，第十七电阻R₁₇的一端接Q₃的基极，R₁₇的另一端接第十八电阻R₁₈的一端及第十一电容C₂₇的一端，第十一电容C₂₇的另一端接晶体三极管Q₃的发射极，第十八电阻R₁₈的另一端与晶体三极管Q₃发射极之间组成调频调幅电路的控制端C。

图7中，集成电路IC₁晶体三极管Q₃、二极管D₂₄，D₂₅，D₂₆电容C₂₃，C₂₄，C₂₆，C₂₇电阻第十二至第十八R₁₂，R₁₃，R₁₄，R₁₅，R₁₆，R₁₇，R₁₈组成KV电路系统中的调频调幅的触发电路16，其中集成电路IC₁为时基555集成电路，3脚为输出端，其输出脉冲电压幅值的高低与集成电路IC₁的8脚电压的高低成正比，当8脚电压高，3脚输出脉冲电压的幅值就高，8脚电压低时，3脚输出脉冲电压的幅值就低，C端为该触发电路的控制端，当C端电压升高时，晶体三极管Q₃集电极电流Ic增加，从Vcc流过第十二电阻R₁₂、第十六电阻R₁₆的电流增加了，结果使IC₁8脚和5脚电压下降，从而使3脚输出脉冲电压幅值下降，频率升高；当C端电压下降时，晶体三极管Q₃的集电极电流Ic减小，从Vcc流过第十二电阻R₁₂、第十六电阻R₁₆的电流减小，使IC₁8脚和5脚电压升高了，结果使3脚输出的脉冲电压的幅值增加频率减小，从而使该触发电路完成了调频条幅的工作过程。

如图3所示的mA电路系统具有调频调幅特性的mA逆变电路单元4中，AC220V整流滤波电路输出DC 300V的正端接第三场效应管IGBT Q₄的漏极。负端接第四场效应管IGBT Q₅的源极。第四场效应管IGBT Q₅的漏极接第三场效应管IGBT Q₄的源极，灯丝变压器T₃的初级绕组L₃一端接第四场效应管IGBT Q₅的漏极，初级绕组L₃的另一端接第十二电容C₂₈的一端及第四阻尼二极管D₂₇的负极，第十二电容C₂₈的另一端及第四阻尼二极管D₂₇的正极接第四场效应管IGBT Q₅的源极。上述连接构成了mA逆变开关电路11。

如图8所示，mA电路系统的整流滤波电路18中，灯丝变压器T₃的次级绕组L₄的一端接第一整流二极管D₂₈的正极和第三整流二极管D₃₀的负极，L₄的另一端接第二整流二极管D₂₉的正极和第四整流二极管D₃₁的负极，第一第二整流二极管D₂₈，D₂₉的负级相连并与第一至第三滤波电容C₂₉，C₃₀，C₃₁的正极相连后与X射线管的灯丝相连。第三第四整流二极管D₃₀，D₃₁正极相连并与第一至第三滤波电容C₂₉，C₃₀，C₃₁的负极相连后与X射线管的阴极相连。

如图9所示，mA电路系统的栅极激励电路12中，变压器T₄的第二次级绕组w₃的一端与第三场效应管IGBT Q₄的源极相连，w₃的另一端接第十九电阻R₁₉的一端，第十九电阻R₁₉的另一端接第三场效应管IGBT Q₄的栅极。第一次级绕组w₂一端接第四场效应管Q₅的源极，w₂的另一端接第二十电阻R₂₀的一端，第二十电阻R₂₀的另一端接第四场效应管IGBT Q₅的栅极，初级绕组w₁一端接第二十一电阻R₂₁的一端和第十三电容C₃₂的一端并接地，w₁的另一端接第二十一电阻R₂₁的另一端和第十三电容C₃₂的另一端并接第二十三电阻R₂₃的一端，第二十三电阻R₂₃的另一端接第十四电容C₃₃的负极，第十四电容C₃₃的正极接集成电路IC₂的3脚，组成了第三场效应管IGBT Q₄和第四场效应管IGBT Q₅栅极激励电路。

如图10所示，mA电路系统的触发电路13中，集成电路IC₂的8脚与4脚相连并接第二十二电阻R₂₂的一端、第二十二电阻R₂₂的另一端接电源Vcc，第二十四电阻R₂₄的一端接8脚、第二十四电阻R₂₄的另一端接7脚，第二十五电阻R₂₅的一端接7脚、第二十五电阻R₂₅的另一端接6脚，2脚和6脚相连。第六二极管D₃₂的正极接7脚、第六二极管D₃₂的负极接6脚，第十五电容C₃₄的一端接6脚、第十五电容C₃₄的另一端接1脚，第七二极管D₃₃的正极接1脚、第七二极管D₃₃的负极接第八二极管D₃₄的正极，第八二极管D₃₄的负极接第二晶体三极管Q₆的发射极。第十六电容C₃₅的一端接1脚，第十六电容C₃₅的另一端接5脚，第二十六电阻R₂₆的一端接5脚，另一端接第二晶体三极管Q₆的集电极，第二十七电阻R₂₇的一端接Q₆的集电极，第二十七电阻R₂₇的另一端接4脚，第二晶体三极管Q₆的发射极接地，Q₆的基极接第十七电容C₃₆的一端和第二十八电阻R₂₈的一端，第十七电容C₃₆的另一端接第二晶体三极管Q₆的发射极。第二十八电阻R₂₈的另一端接第二十九电阻R₂₉的一端和第十八电容C₃₇的一端，第十八电容C₃₇的另一端接第二晶体三极管Q₆的发射极，第二十九电阻R₂₉的另一端与第二晶体三极管Q₆的发射极二者组成调频调幅触发电路的控制端D，组成mA电路系统中具有调频调幅特性逆变电路的触发电路。

如图3所示，由变压器T₄、电阻(接前面电阻)R₁₉，R₂₀，R₂₁，R₂₃、电容C₃₂，C₃₃组成第三场效应管IGBT Q₄、第四场效应管IGBT Q₅的栅极激励电路；以集成电路IC₂、晶体三极管Q₆、二极管D₃₂，D₃₃，D₃₄、电容C₃₄，C₃₅，C₃₆，C₃₇、电阻R₂₂，R₂₄，R₂₅，R₂₆ R₂₇，R₂₈，R₂₉组成调频调幅的触发电路，其中集成电路IC₂为时基555集成电路，3脚为输出端，其输出脉冲电压幅值的高低与IC₂8脚电压的高低成正比。8脚电压高时、3脚输出脉冲电压的幅值就高，8脚电压低时、3脚输出脉冲电压的幅值就低。当触发电路的控制端D端电压升高时，晶体三极管Q₆的集电极电流Ic增加，从Vcc流过电阻R₂₂，R₂₇的电流增加，结果使集成电路IC₂8脚和5脚电压下降，使3脚输出脉冲电压的幅值下降，频率升高。当D端电压下降时晶体管Q₆集电极电流减小，从Vcc流过电阻R₂₂，R₂₇的电流减小，使集成电路IC₂8脚和5脚电压升高，结果使3脚输出的脉冲电压的幅值增加，频率减小，从而使该触发电路完成了调频调幅的工作过程。

本实用新型的工业X射线探伤机用高频高压的电源装置内部结构及端口接线如图4所示：

倍压整流单元1包括图2中高频高压变压器T₁、高压电容C₆～C₂₁、高压二极管D₆～D₂₃组成的倍压整流电路20及相连接的电阻R₃、R₄；KV电路采样反馈单元9为取样电阻R₅；

KV电路逆变电路单元2包括图2中场效应管IGBT Q₁、Q₂、晶体三极管Q₃、集成电路IC₁、激励变压器T₂、二极管D₁～D₅、D₂₄～D₂₆、电容C₁～C₅、C₂₂～C₂₇、电阻R₁、R₂、R₆～R₁₈所组成的具有调频调幅特性的触发电路、激励电路和逆变开关电路；

整流滤波及取样单元3包括图3中灯丝变压器T₃、整流二极管D₂₈～D₃₁、滤波电容C₂₉～C₃₁；mA电路采样反馈单元10为取样电阻R₃₀；

mA电路逆变电路单元4包括图3中场效应管IGBT Q₄和Q₅、激励变压器T₄、集成电路IC₂、晶体三极管Q₆、二极管D₂₇、D₃₂～D₃₄、电容C₂₈、C₃₂～C₃₇、电阻R₁₉～R₂₉；

AC220V整流滤波电路单元5通过接点G与AC 220V相连，AC220V整流滤波电路产生的DC 300V的正端接KV电路逆变电路单元2中的第一场效应管IGBT Q₁的漏极及mA电路逆变电路单元4中的第三场效应管IGBT Q₄的漏极，负端接KV电路逆变电路单元2中的第二场效应管IGBT Q₂的源极及mA电路逆变电路单元4中的第四场效应管IGBT Q₅的源极，接点J₄与图3中触发电路的控制端D相连并与控制台相连。接点J₂与图2中触发电路的控制端C相连并与控制台相连；KV电路逆变电路单元2的输出端由图2中第二场效应管IGBT Q₂的漏极、第三至第五电容及第三阻尼二极管D₅负极连接处组成，并与倍压整流单元1的输入端图2中高频高压变压器T₁的初级绕组L₁的两端相连。倍压整流单元1、接点J₁与图2中取样电阻R₅两端相连，并与控制台相连，其输出端A与图2中电阻R₃的一端相连并通过高压电缆线6中的导线与X射线管7的阴极相连，图2中第十七高压二极管D₂₂负极接地并与X射线管7的阳极相连。mA电路逆变电路单元4的输出端由图3中第四场效应管IGBT Q₅的漏极、第十二电容C₂₈、第四阻尼二极管D₂₇负极连接处组成，与整流滤波及取样单元3的输入端图3中灯丝变压器T₃的初级绕组L₃的两端相连，接点J₃与图3中取样电阻R₃₀两端相连并与控制台相连。整流滤波及取样单元3的输出端由图3中第一至第三滤波电容C₂₉～C₃₁的正极端和负极端组成，其中正极端用B表示，负极端接倍压整流单元1的输出端A，正极端B通过高压电缆线6内的导线与X射线管7的灯丝相连。

Claims

1.工业X射线探伤机用高频高压电源装置，包括mA逆变电路单元(4)以及与其连接的整流滤波及采样单元(3)、KV逆变电路单元(2)以及与其连接的倍压整流单元(1)；所述整流滤波及采样单元(3)和倍压整流单元(1)用于连接X射线管(7)；其特征在于：所述KV逆变电路单元(2)包括顺序连接的KV逆变开关电路(14)、第一栅极激励电路(15)和第一触发电路(16)；所述KV逆变开关电路(14)与AC220V整流滤波电路(5)、倍压整流单元(1)连接，所述第一触发电路(16)与控制台(8)连接。

2.根据权利要求1所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述KV逆变开关电路(14)采用两个场效应管；第一场效应管(Q1)的漏极与AC220V整流滤波电路(5)输出的正极连接，漏极与源极之间连有第一软开关电路；第二场效应管(Q2)的漏极与第一场效应管(Q1)的源极、倍压整流单元(1)中第一变压器(19)的初级绕组一端连接，第二场效应管(Q2)的源极与AC220V整流滤波电路输出的负极连接，漏极和源极之间连有第二软开关电路，源极与阻尼二极管(D5)正极连接，负极与第一变压器(19)的初级绕组另一端连接；第一场效应管(Q1)的栅极、源极和第二场效应管(Q2)的栅极、源极分别为KV逆变开关电路(14)的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端。

3.根据权利要求2所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述第一软开关电路包括电阻(R1)、电容(C1)、阻尼二极管(D1)和二极管(D2)；阻尼二极管(D1)两端连有串联的二极管(D2)和电阻(R1)，电阻(R1)两端连有电容(C1)；阻尼二极管(D1)的正极与第一场效应管(Q1)的源极连接，阻尼二极管(D1)的负极和二极管(D2)的正极均与第一场效应管(Q1)的漏极连接。

4.根据权利要求2所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述第二软开关电路包括电阻(R2)、电容(C2)、阻尼二极管(D3)和二极管(D4)；阻尼二极管(D3)两端连有串联的二极管(D4)和电阻(R2)，电阻(R2)两端连有电容(C3)；阻尼二极管(D3)的正极与第二场效应管(Q2)的源极连接，阻尼二极管(D3)的负极和二极管(D4)的正极均与第二场效应管(Q2)的漏极连接。

5.根据权利要求1所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述mA逆变电路单元(4)包括顺序连接的mA逆变开关电路(11)、第二栅极激励电路(12)和第二触发电路(13)；所述mA逆变开关电路(11)与AC220V整流滤波电路(5)、整流滤波及采样单元(3)连接，所述第二触发电路(13)与控制台(8)连接。

6.根据权利要求5所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述mA逆变开关电路(11)采用两个场效应管；第三场效应管(Q4)的漏极与AC220V整流滤波电路输出的正极连接，第四场效应管(Q5)的漏极与第三场效应管(Q4)的源极、整流滤波及取样单元(3)中第二变压器(17)的初级绕组一端连接，第四场效应管(Q5)的源极与AC220V整流滤波电路(5)输出的负极连接，还连有电容(C28)一端和阻尼二极管(D27)的正极，电容(C28)另一端和阻尼二极管(D27)的负极均与第二变压器(17)的初级绕组另一端连接；第三场效应管(Q4)的栅极、源极和第四场效应管(Q5)的栅极、源极分别为mA逆变开关电路(11)的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端。

7.根据权利要求1或5所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述第一栅极激励电路(15)或第二栅极激励电路(12)采用变压器；变压器的第二次级绕组一端、第一次级绕组的一端分别通过电阻与KV逆变开关电路(14)或mA逆变开关电路(11)的第一输入端、KV逆变开关电路(14)或mA逆变开关电路(11)的第三输入端连接；变压器第二次级绕组另一端、第一次级绕组的另一端分别与KV逆变开关电路(14)或mA逆变开关电路(11)的第二输入端、KV逆变开关电路(14)或mA逆变开关电路(11)的第四输入端连接；变压器初级绕组两端之间并联电容和电阻后，一端接地，另一端依次连接电阻、电容后作为输入端与第一触发电路(16)或第二触发电路(13)连接。

8.根据权利要求1或4所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述第一触发电路(16)或第二触发电路(13)采用定时芯片和三极管；定时芯片的输出端(脚3)与第一栅极激励电路(15)或第二栅极激励电路(12)的输入端连接，电源端(脚8)与复位端(脚4)连接，还分别通过电阻与电源、放电端(脚7)、三极管(Q3、Q6)的集电极连接，放电端(脚7)与阈值端(脚6)之间连有并联的电阻(R14、R25)和二极管(D24、D32)，阈值端(脚6)与触发端(脚2)连接并通过电容(C23、C34)与接地端(脚1)连接，控制端(脚5)通过电阻(R15、R26)与三极管(Q3、Q6)的集电极连接、还通过电容(C24、C35)与接地端(脚1)连接，接地端(脚1)通过串联的两个二极管接地；三极管(Q3、Q6)的发射极接地，基极和发射极间连有滤波电路，滤波电路输出端与控制台(8)连接。

9.根据权利要求8所述的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，其特征在于所述滤波电路包括两个电阻和两个电容；所述三极管(Q3、Q6)的基极和发射极之间连有第一电容(C26、C36)，基极通过串联的两个电阻后、与地共同作为控制端(C、D)与控制台(8)连接，所述两个电阻之间的结点与地之间连有第二电容(C27、C37)。