CN216356509U - 一种rf探测器电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高精度的RF探测器电源，包括用于将市电转换成特定直流电压的市电转直流模块、用于将所述特定直流电压变换至‑600V～‑1500V给RF探测器供电的DC变换电路、用于控制DC变换电路输出电压的控制器；还包括用于对DC变换电路输出电压进行分压的分压支路、用于对分压支路上取样电阻两端采样并传输给所述控制器的ADC模块，其中ADC模块为至少为16位采样或24位采样。

Description

一种RF探测器电源

技术领域

本实用新型涉及RF探测领域，尤其涉及一种RF探测器电源。

背景技术

目前的探测器要求供电电压在-600V～-1500V(DC)、0m～1mA时输出纹波≤0.01％，但现今市面上的高压电源拓扑如图1所示，其采用电位调节的方式，输出精度只能满足1％的精度要求，无法达到千分之一的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高精度的RF探测器电源。

为实现所述目的，本实用新型的RF探测器电源的结构包括用于将市电转换成特定直流电压的市电转直流模块、用于将所述特定直流电压变换至-600V～-1500V给RF探测器供电的DC 变换电路、用于控制DC变换电路输出电压的控制器；还包括用于对DC变换电路输出电压进行分压的分压支路、用于对分压支路上取样电阻两端采样并传输给所述控制器的ADC模块，其中ADC模块为至少为16位采样或24位采样。

其中，分压支路上除取样电阻外的电阻为分压电阻，所述分压电阻的总阻抗≥15M欧，且所述取样电阻的精度为0.1％。

其中，所述取样电阻的精度为温漂系数为25PPM。

其中，所述ADC模块为ADS8689模块，所述取样电阻一端与分压电阻相接并作为VIN- 连接至ADS8689模块的AIN_GND引脚，所述取样电阻的另一端与地相接并作为VIN+连接至 ADS8689模块的AIN_P引脚。

其中，取样电阻与分压电阻相接的一端是经第一正向放大电路放大后才连接至ADS8689 模块的AIN_GND引脚；和/或取样电阻与地相接的一端是经跟随器隔离后才连接至ADS8689 模块的AIN_P引脚。

其中，还包括电容C23、电容C27，所述电容C23、电容C27串联后与所述取样电阻并联，且电容C23、电容C27之间的接点接地。

其中，所述DC变换电路采用为HO1-P202V-1.2C模块；所述控制器自带有DAC模块经第二正向放大电路来与HO1-P202V-1.2C模块相接。

其中，还包括由电容C17、电阻R16构成的RC电路，第二正向放大电路的输出经RC电路滤波后与HO1-P202V-1.2C模块相接。

其中，还包括与控制器相接的RS485通讯模块。

本实用新型中，市电转直流模块用于将220AV市电转换直流电压输出给DC变换电路， DC变换电路将24V直流电压变换至-600V～-1500V给RF探测器供电，为实现反馈控制，将分压支路并联于DC变换电路的输出，从而对DC变换电路的输出进行分压，并通过至少16位采样或24位采样的高位数ADC模块对分压支路上的取样电阻进行高精度采样，采样值输出给控制器，控制器利用电压环PI调节方式调节输出给DC变换电路的给定量，从而达到采样值等于给定值，实现对DC变换电路的输出的调整，确保电源的高输出精度。

所述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。

在附图中：

图1示出了现有技术中高压电源的经典拓扑结构；

图2示出了本实用新型的RF探测器电源的系统框图；

图3示出了ADC模块的电路示意图；

图4示出了分压支路连接至ADC模块的电路示意图；

图5示出了第一正向放大电路的电路示意图；

图6示出了DC变换电路的电路示意图；

图7示出了RS485通讯模块的电路示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图2所示，本实施例的电源结构由市电转直流模块、DC变换电路、分压支路、ADC模块、控制器、RS485通讯模块、5V供电模块组成。其中，市电转直流模块用于将220AV市电转换24V直流电压输出给DC变换电路，DC变换电路将24V直流电压变换至-600V～-1500V 给RF探测器供电，其中为实现反馈控制，将分压支路并联于DC变换电路的输出，从而对DC 变换电路的输出进行分压，并通过至少16位采样或24位采样的高位数ADC模块对图4所示分压支路上的取样电阻R36进行高精度采样，采样值输出给控制器，控制器将采集回来的值与设定值比较，利用电压环PI调节方式调节输出给DC变换电路的给定量，从而达到采样值等于给定值，实现对DC变换电路的输出的调整，确保电源的高输出精度。上述电路中，5V 供电模块用于从市电转直流模块输出端取电，将其转换成5V后供应给控制器运行，RS485 通讯模块的结构如图7所示，用于与控制器相接以提供对外通讯/交互的接口。

见图4，由于考虑输出电压较高，且总的输出电流较小，为1mA级别的小电流，所以负载端选择小于0.1mA的带载，考虑到输出电压最高位-1500V，按0.1mA带载电流算，故分压支路上除取样电阻外的分压电阻总阻抗设置为15M欧以上，且取样电阻的精度为0.1％，使电源的输出精度达到千分之一级别。更进一步的，取样电阻的温漂系数选取为25PPM级别，使电源在实际工作温度-25℃～+30℃之间工作时，温漂≤0.01％/℃，提高宽温度下电源输出精度的稳定性。

作为一个可选方案，ADC模块选用为如图3所示的双极输入范围的16位高速采样模块 ADS8689来确保在高精度下实现高速采集，在此基础上，见图4，将取样电阻一端与分压电阻相接，取样电阻的另一端与地相接，即控制取样电阻位于分压支路的靠近地的一侧，然后以取样电阻与分压电阻相接的一端J1为VIN-接入ADS8689模块的AIN_GND引脚，以取样电阻与地相接的一端J2为VIN+接入ADS8689模块的AIN_P引脚。

在分压电阻总阻抗为15M欧而取样电阻精度0.1％的基础上，为进一步优化精度，本实施例中，设置取样电阻的J1端的电压经第一正向放大电路放大后才接入至ADS8689模块的 AIN_GND引脚。

由于ADS8689模块的AIN_P引脚接地，本实施例中，设置取样电阻的J2端跟随器隔离后才连接至ADS8689模块的AIN_P引脚，以进行隔离。

进一步地，为抑制共模纹波，本实施例的电路还设有电容C23、电容C27，电容C23、电容C27串联后与所述取样电阻并联，且电容C23、电容C27之间的接点接地。

作为另一个可选方案，DC变换电路采用为如图6所示的HO1-P202V-1.2C模块来实现 -600V～-1500V的电压范围输出，为配合HO1-P202V-1.2C模块，需设置DAC模块来与之连接，考虑成本问题，采用为控制器自带的DAC模块，由于控制器自带的DAC模块只能给出3V以内的信号，同时带载能力有限，设置如图5所示的第二正向放大电路对DAC模块的输出进行放大，连接时，DAC模块经第二正向放大电路来与HO1-P202V-1.2C模块相接。

进一步的，本实施例还设有由电容C17、电阻R16构成的RC电路，第二正向放大电路的输出经RC电路滤波后与HO1-P202V-1.2C模块相接，通过一级RC滤波对放大后的毛刺进行消除，减少干扰进入到控制。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

Claims (9)

1.一种RF探测器电源，

包括用于将市电转换成特定直流电压的市电转直流模块、用于将所述特定直流电压变换至-600V～-1500V给RF探测器供电的DC变换电路、用于控制DC变换电路输出电压的控制器；

其特征在于：

还包括用于对DC变换电路输出电压进行分压的分压支路、用于对分压支路上取样电阻两端采样并传输给所述控制器的ADC模块，其中ADC模块为至少为16位采样或24位采样。

2.如权利要求1所述的RF探测器电源，其特征在于：分压支路上除取样电阻外的电阻为分压电阻，所述分压电阻的总阻抗≥15M欧，且所述取样电阻的精度为0.1％。

3.如权利要求2所述的RF探测器电源，其特征在于：所述取样电阻的精度为温漂系数为25PPM。

4.如权利要求3所述的RF探测器电源，其特征在于：所述ADC模块为ADS8689模块，所述取样电阻一端与分压电阻相接并作为VIN-连接至ADS8689模块的AIN_GND引脚，所述取样电阻的另一端与地相接并作为VIN+连接至ADS8689模块的AIN_P引脚。

5.如权利要求4所述的RF探测器电源，其特征在于：

取样电阻与分压电阻相接的一端是经第一正向放大电路放大后才连接至ADS8689模块的AIN_GND引脚；和/或

取样电阻与地相接的一端是经跟随器隔离后才连接至ADS8689模块的AIN_P引脚。

6.如权利要求4所述的RF探测器电源，其特征在于：还包括电容C23、电容C27，所述电容C23、电容C27串联后与所述取样电阻并联，且电容C23、电容C27之间的接点接地。

7.如权利要求1所述的RF探测器电源，其特征在于：所述DC变换电路采用为HO1-P202V-1.2C模块；所述控制器自带有DAC模块经第二正向放大电路来与HO1-P202V-1.2C模块相接。

8.如权利要求7所述的RF探测器电源，其特征在于：还包括由电容C17、电阻R16构成的RC电路，第二正向放大电路的输出经RC电路滤波后与HO1-P202V-1.2C模块相接。

9.如权利要求1所述的RF探测器电源，其特征在于：还包括与控制器相接的RS485通讯模块。

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