CN204835978U - 一种感应型电子加速器主磁极电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种感应型电子加速器主磁极电源装置，包括全桥逆变电路和辅助能量电路，其中全桥逆变电路前端通过半波整流电路和升压变压器接至电网，全桥逆变电路的输出端通过二极管与主磁极线圈相连；辅助能量电路的输出端连接于全桥逆变电路的输出端，并与主磁极线圈相连。本实用新型采用新型的全控型绝缘栅双极型晶体管半导体器件，开关阻值小，通流能力强，可保证主磁极的电流平滑变化，不会出现突然断流，稳定磁场和电场，最终提高加速器发出X射线的稳定性，具有更广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关电源装置，具体的说是一种感应型电子加速器主磁极电源装置。
背景技术
目前，通用的移动式X射线机能达到的最大管电压是500kV，即对铁来说，半值层（半值层用来直观的表征X射线的穿透能力，它通常是指射线强度衰减一半时物质的厚度）为10.5mm。而7.5MeV的感应型电子加速器，对铁来说，半值层为32mm，说明感应型电子加速器能穿透厚度更大的物体。
现在市面上使用的感应型电子加速器的主磁极电源装置采用的是半控型器件晶闸管组成的逆变装置，由于半控型器件的特点，即关断晶闸管时要在晶闸管两端加反向电压，这样会导致电路结构复杂。而且该种感应型电子加速器逆变电路的输出电流小，不能把电子加速到很高的速度，结果就是输出的X射线的穿透力降弱。
发明内容
针对现有技术中感应型电子加速器的主磁极电源装置电路结构复杂、输出电流小，不能把电子加速到很高的速度等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明感应型电子加速器主磁极电源装置，包括全桥逆变电路和辅助能量电路，其中全桥逆变电路前端通过半波整流电路和升压变压器接至电网，全桥逆变电路的输出端通过二极管与主磁极线圈相连；辅助能量电路的输出端连接于全桥逆变电路的输出端，并与主磁极线圈相连。
所述辅助能量电路包括整流桥、滤波电容以及单管斩波电路，其中整流桥的输出端接有电源，输出端通过滤波电容接至单管斩波电路，单管斩波电路的输出端接至二极管两端。
单管斩波电路采用绝缘栅双极型晶体管，其发射极与滤波电容的负极相连，集电极连接到二极管的阳极和主磁极线圈的一端。
本发明具有以下有益效果及优点：
1．本发明采用新型的绝缘栅双极型晶体管全控型半导体器件，开关阻值小，通流能力强，并在电路里引入了辅助能量电路，从而保证主磁极的电流平滑变化，不会出现突然断流，稳定磁场和电场，最终提高加速器发出X射线的稳定性。
2．本发明电源装置采用全桥逆变电路，并加入辅助能量电路使辐射器主磁极线圈的电流稳定并连续，即产生的感应电场也稳定，最后可以使加速器产生稳定的７.５MeV的X射线。
3．本发明具有体积小，重量轻，功耗小等特点，特别是近年来集装箱安检技术的发展，将加感应型电子加速器做为射线源，扩展了感应型电子加速器的应用领域，使得感应型电子加速器具有了更广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明感应型电子加速器主磁极电源装置，包括全桥逆变电路和辅助能量电路，其中全桥逆变电路前端通过半波整流电路和升压变压器接至电网，全桥逆变电路的输出端通过二极管与主磁极线圈相连；辅助能量电路的输出端连接于全桥逆变电路的输出端，并与主磁极线圈相连。
如图2所示，辅助能量电路包括整流桥、滤波电容以及单管斩波电路，其中整流桥的输入端接至电网，输出端通过滤波电容接至单管斩波电路，单管斩波电路通过二极管与桥式逆变电路的输出端连接。单管斩波电路采用绝缘栅双极型晶体管，其发射极与滤波电容的负极相连，集电极连接到二极管的阳极和主磁极线圈的一端。
如图2所示，全桥逆变电路组成如下：电网交流电（220V、50Hz）与变压器T1的初级相连，变压器T1的次级的一端和第一二极管D1的阳极相连，变压器T1次级的另一端与第一电容C1的一端相连。第一二极管D1的阴极通过电阻R1连接第一电容C1的另一端。这一部分电路的功能是给第一电容C1充上1400的直流电。然后将第一电容C1连接到由第一~四绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2、Q3和Q4组成的全桥逆变电路的直流端。全桥逆变电路的交流输出端一端连接主磁极线圈L1的一端，全桥逆变电路输出端的另一端连接到第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接到主磁极线圈L1的另一端。
如图2所示，辅助能量电路组成如下：电网交流电（220V、50Hz）一端连接到第四二极管D4的阳极和第五二极管D5的阴极，电网交流电的另一端连接到第一可控硅Q6的阳极和第二可控硅Q7阴极。第四、五二极管D4、D5和第一、二可控硅Q6、Q7组成可控整流桥，可控整流桥将交流的220V整流成170V的直流电，170V直流电送到滤波电容即第二电容C2上，第二电容C2的正极连接到第三二极管D3的阴极，第二电容C2的负极连接到绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极，绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极连接到第三二极管D3的阳极。当绝缘栅双极型晶体管Q5导通时，第三二极管D3两端被加上了170V的负电，导致第三二极管D3截止。主磁极线圈的电流通过绝缘栅双极型晶体管Q5和第二电容C2流动，不再经过第三二极管D3。即实现了辅助能量引入主磁极电路。
本发明中全桥逆变电路先将220V、50Hz的电网电压通过升压变压器将电压升到1400V，然后通过二极管半波整流，将交流电变成直流电，最后送到电容。电容上存储的能量通过全桥逆变电路送到主磁极线圈上；在全桥逆变电路的输出端连接一个二极管，通过二极管再连接到主磁极线圈，辅助能量电路的输出就接到该二极管的两端。辅助能量电路先将电网的电压整流成170V直流电送给电容，电容上的能量通过绝缘栅双极型晶体管连接到二极管，也就相当于连接到主磁极回路中，实现了给主磁极回路提供另一部分电能。
Claims (3)
1.一种感应型电子加速器主磁极电源装置，其特征在于：包括全桥逆变电路和辅助能量电路，其中全桥逆变电路前端通过半波整流电路和升压变压器接至电网，全桥逆变电路的输出端通过二极管与主磁极线圈相连；辅助能量电路的输出端连接于全桥逆变电路的输出端，并与主磁极线圈相连。
2.按权利要求1所述的感应型电子加速器主磁极电源装置，其特征在于：所述辅助能量电路包括整流桥、滤波电容以及单管斩波电路，其中整流桥的输出端接有电源，输出端通过滤波电容接至单管斩波电路，单管斩波电路的输出端接至二极管两端。
3.按权利要求2所述的感应型电子加速器主磁极电源装置，其特征在于：单管斩波电路采用绝缘栅双极型晶体管，其发射极与滤波电容的负极相连，集电极连接到二极管的阳极和主磁极线圈的一端。
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| CN113411007A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-17 | 东华理工大学 | 一种小型电子加速器用励磁电源装置及其控制方法 |
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| CN113411007B (zh) * | 2021-07-12 | 2023-07-14 | 东华理工大学 | 一种小型电子加速器用励磁电源装置及其控制方法 |
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