CN209964353U - 一种电子辐照加速器电源的电路 - Google Patents

Abstract

一种电子辐照加速器电源的电路，通过取样电路的电压反馈，PWM单元输出信号控制功率控制管电路的开启和关断时间，来调整变压器包括一次侧主电输入回路的输入功率，保证了电子辐照加速器作为主要负载的功率稳定；驱动电路保证了输出开关控制器的驱动稳定性，进一步保证了整个电路的供电稳定性，提高了输出开关控制器的适配范围，续流电容的设计，电路刚才工作时，PWM单元输出不是很稳定，PWM单元输出用于续流电容的充电，输出开关控制器截止，负载没有电流，当续流电容充满点时，PWM单元稳定输出，输出开关控制器导通，保证了对负载的供电稳定；整个电路断电时，续流电容对输出开关控制器保持导通一端时间，保证了变压器存储能量的耗散，保护了整个电路。

Description

一种电子辐照加速器电源的电路

技术领域

本实用新型涉及辐照技术领域，具体涉及一种电子辐照加速器电源的电路。

背景技术

电子辐照加速器是用于辐射加工的大功率工业用加速器。可用于辐射交联电线、电缆、热缩材料的处理、特种高分子材料、复合材料处理、食品保鲜、消毒等。

电子辐照加速器用到的电源经常带动多个电子辐照加速器进行工作，其主要过程为：高压直流电经过开关管的开通与关断过程转换为直流脉冲电压信号，然后输入到高频变压器；高频变压器多个次级绕组感应出高频电压整流后变为多路直流电，输出多组电子辐照器所需的电压。但是，多个电子辐照器启停时，输入的直流电源发生电压波动时，可能会导致系统中使用的开关电源的调制变换电路输出不稳定，严重影响电子辐照加速器工作的稳定性，以及在整个输入断电后，变压器的剩余能量如何进行耗散也是需要考虑的问题。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种电子辐照加速器电源的电路，解决了问题电子辐照加速器作为主要负载的功率稳定和整个系统断电后的变压器的能量耗散问题。为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种电子辐照加速器电源的电路，开关电源、变压器、PWM单元、取样电路、驱动电路、功率控制管电路、续流电容和输出开关控制器；变压器包括一次侧主电输入回路和输出绕组；开关电路的输出端连接PWM单元的电源端和驱动电路的第一电源端，PWM单元的输出端连接功率控制管电路的控制端和驱动电路的输入端；取样电路的输入端连接输出绕组，取样电路的输出端连接PWM单元的反馈接入端，所述输出绕组还连接输出开关控制器的输入端和驱动电路的第二电源端，输出开关控制器的输出端连接有负载，输出开关控制器的控制端连接驱动电路的输出端，驱动电路的输出端还串联续流电容后接地，所述功率控制管电路用于调控所述一次侧主电回路的功率；驱动电路用于将PWM单元转化为输出开关控制器的控制信号。

进一步的，驱动电路的第二电源端通过滤波电路连接所述输出绕组。

进一步的，所述负载包括电动车控制器。

进一步的，PWM单元包括芯片V1，芯片V1的型号为UC2844；芯片V1的RT/CT端串联震荡电容C3后接地，芯片V1的VREF端串联电阻R2后连接RT/CT端，电阻R2用于基准电压采样，芯片V1的VREF端还串联电容C1后接地，电容C1用于稳定VREF端的电压。

进一步的，所述功率控制管电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的S极串联电阻R3后接地；MOS管Q1的S极还连接芯片V1的ISENSE端，用于电流反馈，MOS管Q1的G极连接于芯片V1的OUT输出端，MOS管Q1的D极和S极串联进所述一次侧主电输入回路。

进一步的，取样电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接有电阻R6，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端连接所述输出绕组的输出端，输出绕组的输出端还串联电容C6后接地；电阻R5和电阻R6之间引出芯片V1的VFB端的连接线，用于反馈电压信号。

进一步的，驱动电路包括晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5和晶体管Q6；晶体管Q2的E极连接晶体管Q3的E极，晶体管Q3的C极连接晶体管Q4的B极，晶体管Q2的C极连接晶体管Q5的B极，晶体管Q2的B极和晶体管Q3的B极连接，晶体管Q2的B极连接有电阻R8和电阻R9，电阻R9的另一端接地，电阻R8的另一端作为驱动电路的第一电源端连接于开关电源的输出端，晶体管Q2的B极还连接于晶体管Q6的E极，晶体管Q4的E极接地，晶体管Q4的C极连接于晶体管Q5的C极，晶体管Q4的C极还连接有输出限流电阻R12；

晶体管Q5和晶体管Q6的E极相连接，晶体管Q6的B极连接有分压电阻R10和电阻R11，电阻R10的另一端作为驱动电路的第二电源端连接于输出绕组的输出端，第二电源端还连接于晶体管Q5的E极，电阻R11连接于限流电阻R12的输出端，限流电阻R12的输出端作为驱动电路的输出端，晶体管Q2的E极还通过输入电阻R7连接于PWM单元的输出端。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过取样电路的电压反馈，PWM单元输出信号控制功率控制管电路的开启和关断时间，来调整变压器包括一次侧主电输入回路的输入功率，保证了电子辐照加速器作为主要负载的功率稳定；驱动电路保证了输出开关控制器的驱动稳定性，进一步保证了整个电路的供电稳定性，提高了输出开关控制器的适配范围，续流电容的设计，电路刚才工作时，PWM单元输出不是很稳定，PWM单元输出用于续流电容的充电，输出开关控制器截止，负载没有电流，当续流电容充满点时，PWM单元稳定输出，输出开关控制器导通，保证了对负载(电子辐照加速器)的供电稳定；整个电路断电时，续流电容对输出开关控制器保持导通一端时间，保证了变压器存储能量的耗散，保护了整个电路。

2、驱动电路Q2和Q3用来实现隔离，同时确保两只驱动管Q5和Q4不会同时导通。R8和R9提供了PWM单元输出有效电压的基准，通过改变这个基准，可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置；Q5和Q4用来提供驱动电流，由于导通的时候，Q5和Q4相对第二电源端和GND最低都只有一个Vce的压降，这个压降通常只有0.3V左右，大大低于0.7V的Vce。R10和R11是反馈电阻，用于对驱动电压输出电压进行采样，采样后的电压通过Q6对Q3和Q2的基极产生一个强烈的负反馈，从而把驱动电压输出限制在一个有限的数值；这个数值可以通过R10和R11来调节。最后，R7提供了对Q5和Q4的基极电流限制，R12提供了对输出开关控制器电流限制，也就是Q5和Q4的Ice的限制。用小幅度的PWM单元输出信号电压需求较高的输出开关控制器节约了成本，提高了电路的利用率和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图对方案做进一步的说明。

实施列1

如图1和图2所示：一种电子辐照加速器电源的电路，开关电源、变压器、PWM单元、取样电路、驱动电路、功率控制管电路、续流电容和输出开关控制器；变压器包括一次侧主电输入回路和输出绕组；开关电路的输出端连接PWM单元的电源端和驱动电路的第一电源端，PWM单元的输出端连接功率控制管电路的控制端和驱动电路的输入端；取样电路的输入端连接输出绕组，取样电路的输出端连接PWM单元的反馈接入端，所述输出绕组还连接输出开关控制器的输入端和驱动电路的第二电源端，输出开关控制器的输出端连接有负载，输出开关控制器的控制端连接驱动电路的输出端，驱动电路的输出端还串联续流电容后接地，所述功率控制管电路用于调控所述一次侧主电回路的功率；驱动电路用于将PWM单元转化为输出开关控制器的控制信号。

驱动电路的第二电源端通过滤波电路连接所述输出绕组。

所述负载包括电动车控制器。

PWM单元包括芯片V1，芯片V1的型号为UC2844；芯片V1的RT/CT端串联震荡电容C3后接地，芯片V1的VREF端串联电阻R2后连接RT/CT端，电阻R2用于基准电压采样，芯片V1的VREF端还串联电容C1后接地，电容C1用于稳定VREF端的电压。

进一步的，所述功率控制管电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的S极串联电阻R3后接地；MOS管Q1的S极还连接芯片V1的ISENSE端，用于电流反馈，MOS管Q1的G极连接于芯片V1的OUT输出端，MOS管Q1的D极和S极串联进所述一次侧主电输入回路。取样电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接有电阻R6，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端连接所述输出绕组的输出端，输出绕组的输出端还串联电容C6后接地；电阻R5和电阻R6之间引出芯片V1的VFB端的连接线，用于反馈电压信号。

进一步的，驱动电路包括晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5和晶体管Q6；晶体管Q2的E极连接晶体管Q3的E极，晶体管Q3的C极连接晶体管Q4的B极，晶体管Q2的C极连接晶体管Q5的B极，晶体管Q2的B极和晶体管Q3的B极连接，晶体管Q2的B极连接有电阻R8和电阻R9，电阻R9的另一端接地，电阻R8的另一端作为驱动电路的第一电源端连接于开关电源的输出端，晶体管Q2的B极还连接于晶体管Q6的E极，晶体管Q4的E极接地，晶体管Q4的C极连接于晶体管Q5的C极，晶体管Q4的C极还连接有输出限流电阻R12；

晶体管Q5和晶体管Q6的E极相连接，晶体管Q6的B极连接有分压电阻R10和电阻R11，电阻R10的另一端作为驱动电路的第二电源端连接于输出绕组的输出端，第二电源端还连接于晶体管Q5的E极，电阻R11连接于限流电阻R12的输出端，限流电阻R12的输出端作为驱动电路的输出端，晶体管Q2的E极还通过输入电阻R7连接于PWM单元的输出端。

实施例2

在实施例1的基础上，V1为开关电源，开关电源V1的正向端连接于变压器T1的一次侧主电输入回路的正输入端，开关电源V1的正向端通过电阻R1连接芯片V1的VCC端，芯片V1的VCC端还通过电容C4接地，开关电源V1的正向端还通过电容C2、C8和C9接地，芯片V1的公共端COM，通过电容C5和电阻R4连接芯片V1的VFB端。

变压器T1的输出绕组包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，第一绕组给负载供电，第一绕组的输出端连接输出开关控制器Q7的输入端，第一绕组的输出端还通过并联电容C11和电容C12后接地，开关控制器Q7为高gate电压需求的MOS管；

第二绕组为驱动电路第二电源供电，第二绕组的输出端连接所述滤波电路，电感L1和电容C7组成所述滤波电路；滤波电路优选于通过二极管D1连接第二绕组的输出端；

第一绕组为取样电路供电。这些设计保证电路的性能的进一步优化。

实施例3

在实施例2的基础上，变压器T1的一次侧主电输入回路的输入端还依次串联有二极管D2和电阻R13，这种设计保证了电路断电时，一次侧储存能量的耗散。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，开关电源、变压器、PWM单元、取样电路、驱动电路、功率控制管电路、续流电容和输出开关控制器；变压器包括一次侧主电输入回路和输出绕组；开关电路的输出端连接PWM单元的电源端和驱动电路的第一电源端，PWM单元的输出端连接功率控制管电路的控制端和驱动电路的输入端；取样电路的输入端连接输出绕组，取样电路的输出端连接PWM单元的反馈接入端，所述输出绕组还连接输出开关控制器的输入端和驱动电路的第二电源端，输出开关控制器的输出端连接有负载，输出开关控制器的控制端连接驱动电路的输出端，驱动电路的输出端还串联续流电容后接地，所述功率控制管电路用于调控所述一次侧主电回路的功率；驱动电路用于将PWM单元的输出信号转化为输出开关控制器的控制信号。

2.如权利要求1所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，驱动电路的第二电源端通过滤波电路连接所述输出绕组。

3.如权利要求1所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，所述负载包括电子辐照加速器。

4.如权利要求1所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，PWM单元包括芯片V1，芯片V1的型号为UC2844；芯片V1的RT/CT端串联震荡电容C3后接地，芯片V1的VREF端串联电阻R2后连接RT/CT端，电阻R2用于基准电压采样，芯片V1的VREF端还串联电容C1后接地，电容C1用于稳定VREF端的电压。

5.如权利要求4所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，所述功率控制管电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的S极串联电阻R3后接地；MOS管Q1的S极还连接芯片V1的ISENSE端，用于电流反馈，MOS管Q1的G极连接于芯片V1的OUT输出端，MOS管Q1的D极和S极串联进所述一次侧主电输入回路。

6.如权利要求5所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，取样电路包括电阻R5，电阻R5的一端连接有电阻R6，电阻R6的另一端接地，电阻R5的另一端连接所述输出绕组的输出端，输出绕组的输出端还串联电容C6后接地；电阻R5和电阻R6之间引出芯片V1的VFB端的连接线，用于反馈电压信号。

7.如权利要求1所述的一种电子辐照加速器电源的电路，其特征在于，驱动电路包括晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5和晶体管Q6；晶体管Q2的E极连接晶体管Q3的E极，晶体管Q3的C极连接晶体管Q4的B极，晶体管Q2的C极连接晶体管Q5的B极，晶体管Q2的B极和晶体管Q3的B极连接，晶体管Q2的B极连接有电阻R8和电阻R9，电阻R9的另一端接地，电阻R8的另一端作为驱动电路的第一电源端连接于开关电源的输出端，晶体管Q2的B极还连接于晶体管Q6的E极，晶体管Q4的E极接地，晶体管Q4的C极连接于晶体管Q5的C极，晶体管Q4的C极还连接有输出限流电阻R12；

晶体管Q5和晶体管Q6的E极相连接，晶体管Q6的B极连接有分压电阻R10和电阻R11，电阻R10的另一端作为驱动电路的第二电源端连接于输出绕组的输出端，第二电源端还连接于晶体管Q5的E极，电阻R11连接于限流电阻R12的输出端，限流电阻R12的输出端作为驱动电路的输出端，晶体管Q2的E极还通过输入电阻R7连接于PWM单元的输出端。

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