TWI699950B - 數位高電壓電源 - Google Patents

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林恩 艾德華 羅賽爾
史考特 理查 威爾森
艾瑞克 史蒂芬 海嘉斯
簡 賽門 里優寧
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Abstract

本發明揭示一種數位高電壓電源，其具有複數個濾波器、一高電壓分壓器及具有記憶體之一處理器。該記憶體含有數個操作設定點。該處理器經組態以：自該高電壓分壓器接收經縮放電壓回饋信號；比較該等經縮放電壓回饋信號與該記憶體中之該複數個操作設定點；使用該經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存經修正操作設定點；使用該等經修正操作設定點來將輸出電壓同時及自動調節至全部操作設定點內；及在輸出條件超過任何操作設定點時產生一警示。

Description

數位高電壓電源
本發明實施例大體上係關於數位高電壓電源。
需要具有相較於傳統類比對應物之改良效能及降低成本之一數位電源。
本發明實施例滿足此等需要。
10:數位高電壓電源
20:高電壓設備
22:低電壓
23:無用正弦雜訊
24:變壓器
25:電晶體
26:高電壓倍增器
30:處理器
32:記憶體
33:高電壓分壓器
35:經縮放電壓回饋信號
36:操作設定點
36a:操作設定點
36b:操作設定點
37:警示
38:經修正操作設定點
42:第二回饋迴路
47:通信協定
49:離散I/O信號
50:高電壓輸出
50a:第一高電壓輸出
50b:第二高電壓輸出
51:溫度感測器
60a:第一濾波器
60b:第二濾波器
60c:第三濾波器
61:漣波及數位振盪減緩器
63:第二電源
64:第一預設值
65:經縮放電壓分壓器
66:第二預設值
67:第二電壓輸出
69:第二經縮放電壓回饋信號
75:電流轉電壓轉換器
76:回饋信號
101:非同步降壓
102:非同步升壓
103:同步降壓
104:同步升壓
將結合以下附圖來較佳瞭解[實施方式]：圖1描繪根據一或多個實施例之數位高電壓電源之一概況。
圖2描繪根據一或多個實施例之一第二電源。
下文將參考列圖來詳述本發明實施例。
本申請案主張2017年12月20日申請、名稱為「DIGITAL CONTROLLED HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY」之共同待審之美國臨時專利申請案第62/608,016號(吾人參考2296.004)及2017年12月20日申請、名稱為「MULTI-CONTROLLABLE HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM」(吾人參考2296.005)之共同待審之美國臨時專利申請案第62/608,018號之優先權及權利。此等參考文獻之全文併入本文中。
在詳細解釋本發明裝置之前，應瞭解，裝置不受限於特定實施例且其可依各種方式實踐或實施。
本發明係關於一種數位高電壓電源。
該數位高電壓電源具有一高電壓設備，其經組態以接收一低電壓且產生含有無用正弦雜訊之一高電壓信號，該高電壓設備包括一變壓器、一電晶體及一高電壓倍增器之至少一者。
該數位高電壓電源具有複數個濾波器，其中至少一濾波器連接至該高電壓設備。該至少一濾波器形成一高電壓輸出。
該數位高電壓電源具有用於接收該高電壓輸出且產生一經縮放電壓回饋信號之一高電壓分壓器。
該數位高電壓電源具有一處理器，其具有含有複數個操作設定點之記憶體。該處理器連接至該低電壓及該高電壓設備。
該處理器經組態以：自該高電壓分壓器接收該經縮放電壓回饋信號；比較該經縮放電壓回饋信號與該記憶體中之該複數個操作設定點；使用該經比較之縮放電壓回饋信號來運算、儲存經修正操作設定點；使用該等經修正操作設定點來將輸出電壓同時及自動調節至全部操作設定點內；及在輸出條件超過任何操作設定點時產生一警示作為輸出信號。
該數位高電壓電源可藉由防止一電源之尖峰超過人類耐受性來防止該電源附近之傷亡。
該數位高電壓電源提供減少該電源中之雜訊之一清楚回饋信號。該數位高電壓電源引起該電源快速且準確地關閉以防止在歸因於高 電壓之一故障或爆炸過電流條件發生時出現火災及爆炸。
在實施例中，該數位高電壓電源具有可提供純淨及準確輸出之一數位補償電路。該數位高電壓電源提供用於清楚及準確醫療成像應用之一穩定電源，其可允許早期診斷疾病及病況。
該數位高電壓電源可提供一較小尺寸電源。該小尺寸電源能夠減小醫療設備之大小及重量。該小尺寸電源可用於天災人禍中。
在實施例中，該數位高電壓電源可提供偵測違禁品之設備之一穩定電源。此穩定可靠之長壽電源可由運輸安全委員會(Transportation Security Administration,TSA)及美國安全局用於偵測國家安全威脅。
該數位高電壓電源可允許一較寬可變輸入電壓範圍，使得一單一機器可部署及重新定位至諸多地理區域中。該數位高電壓電源使用一單一輕質、可攜式、可運輸數位高電壓電源來提供諸多電壓。例如，該電源可為自0.5磅至10磅。該數位高電壓電源能夠依序服務多個位置且無需各位置專門建置機器。
該數位高電壓電源可用於可攜式X射線單元以向災區提供快速救援。
本文中使用以下定義：術語「警示」可係指在滿足一特定條件時指定之一信號。例如，一警示可為輸入電壓超過一高輸出電壓限制時之一LED發光。
術語「通信協定或離散I/O信號」可係指用於與高電壓電源互動之一信號或信號群組。例如，通信協定可為自來自一電壓分壓器之一回饋信號接收之一信號或用於接通或切斷高電壓輸出之來自一電腦之通 信。
術語「數位高電壓電源」可係指其中數位技術用於回饋迴路內以控制高電壓電源之一高電壓電源。例如，一數位高電壓電源可使用一類比設定點來增大或減小高電壓輸出且防止系統之非所要電壓變動超過1%。
術語「濾波器」可係指使特定頻率或頻率範圍之電流通過且防止不同頻率或不同頻率範圍處之其他電流通過之一器件或物質。例如，一濾波器可為自一信號移除白色雜訊或自一正弦波移除小信號變動之一器件。
術語「高電壓」描述具有自125伏特至1百萬伏特之一可變電壓平台，其允許一使用者在一平台上選擇125伏特至1百萬伏特之間之任何電壓或具有一單獨電壓平台中之任何電壓。
術語「高電壓分壓器」可係指產生一輸出電壓(其係高電壓分壓器之輸入電壓之一分率)之一被動線性電路。例如，一高電壓分壓器取得一高電壓且將高電壓6000伏特分成可由高電壓電源基於一類比設定點或一數位設定點來使用之一低電壓3.3伏特。
術語「高電壓倍增器」可係指頻繁用於產生高DC電壓之電容器及整流二極體之一配置。例如，高電壓倍增器可為Cockcroft-WaltonTM三級串聯倍增器。
術語「高電壓輸出」係足以人類、野生動物、牲畜或物體受傷或受損之一大電位。即使低電壓輸入至本發明電源，但電源可產生一高電壓輸出。「高電壓輸出」可在自100Vdc至高達1,000,000Vdc之範圍內。可透過一針腳、電纜或一連接器來提供輸出電壓。
術語「高電壓設備」可係指組合地產生高電壓之電容器二極體及/或變壓器之一配置。一實例可為具有產生500Vdc之二極體及電容器之一高電壓變壓器。
術語「低電壓」可係指小於100Vdc之一電壓。例如，一低電壓可為用於高電壓電源之輸入之24Vdc或用於經縮放電壓回饋信號之3.3Vdc。
術語「記憶體」可係指與處理器通信之非暫時性電腦可讀媒體，諸如一固態記憶體等等。
術語「非暫時性電腦可讀媒體」不包括任何暫時性信號，但包含任何非暫時性資料儲存電路(例如緩衝器及快取記憶體)，且其中非暫時性電腦可讀媒體不會在自器件移除電力或關閉器件時擦除。
術語「操作設定點」可係指使用者希望操作之點。例如，操作高電壓設定點可由操作者設定為3000V且高電壓電源將產生3000V。
術語「預設啟動」可係指一工廠或使用者程式化啟動條件。電源將通電且達到高電壓輸出之確切工廠程式化電壓設定點。此高電壓輸出可為自電源能夠輸出之電壓之0.001%至100%之任何點。
術語「處理器」係指一電腦、一場可程式化閘陣列(FPGA)、一複雜可程式化邏輯器件(CPLD)或一雲端運算系統。例如，處理器可為一微處理器。
術語「經修正操作設定點」可係指由電源基於一誤差計算來設定之操作點。若操作設定點被設定為3000V，但電源產生3010V，則來自電源之經修正操作設定點將修正操作設定點，使得輸出電壓將為 3000V。
術語「經縮放電壓回饋信號」可係指來自一高電壓分壓器之信號。高電壓信號經縮放至如3.3Vdc之一較小可工作電壓。高電壓電源現可使用此信號來作出調整。
術語「變壓器」可係指基本上由纏繞於一單一鐵心上之兩個或兩個以上繞組組成之一電器件，其藉由電磁感應來將來自一組之一或多個電路之電能變換成另一組之一或多個電路之電能，使得能量之頻率保持不變且恆定，同時電壓及電流通常改變。例如，高電壓電源上之變壓器可將24Vac轉換為1200Vac。
術語「電晶體」可係指調節電流或電壓流動且充當電子信號之一開關或閘之一器件。例如，一電晶體可為操作為一「接通/切斷」電源開關之一金屬氧化物場效電晶體(MOSFET)。
現轉至圖式，圖1描繪數位高電壓電源10之一概況。
數位高電壓電源10具有一高電壓設備20。
高電壓設備20可經組態以接收一低電壓22且產生含有無用正弦雜訊23之一高電壓信號。
高電壓設備20可具有一變壓器24、一電晶體25及一高電壓倍增器26之至少一者。
在實施例中，高電壓設備20可具有連接至一電晶體25之一變壓器24。在實施例中，電壓設備可具有連接至複數個電晶體之複數個變壓器，各對串聯及/或並聯連接。
在實施例中，高電壓設備20可具有連接至一高電壓倍增器26之一變壓器24。在實施例中，電壓設備可具有連接至複數個高電壓倍 增器之複數個變壓器，各對串聯及/或並聯連接。
在實施例中，高電壓設備20可具有連接至一變壓器24之一電晶體25，變壓器24連接至一高電壓倍增器26。一組之電晶體、變壓器及高電壓倍增器可串聯或並聯連接。
可在實施例中使用多個電晶體、變壓器及高電壓倍增器。各組之電晶體、變壓器及高電壓倍增器可串聯或並聯連接至另一組。
數位高電壓電源10具有複數個濾波器60a至60c，其中至少一濾波器60a至60c連接至高電壓設備20。
在實施例中，至少一濾波器60a可形成一第一高電壓輸出50a及一第二高電壓輸出50b。在實施例中，可產生一單一高電壓輸出。
在一實施例中，第一濾波器60a可為一電感電阻電容器濾波器「LRC濾波器」且串聯連接至可為一電阻電容器「RC」濾波器之一第二濾波器60b，第二濾波器60b進一步串聯連接至一第三濾波器60c，第三濾波器60c可為相同或不同於第二濾波器60b之值之另一RC電阻電容濾波器。
第三濾波器或最後濾波器(若使用僅一個、兩個或三個以上濾波器)提供高電壓輸出。
高電壓輸出可為4500伏特作為輸出。
一高電壓分壓器33可接收高電壓輸出50a及50b且產生一經縮放電壓回饋信號35。
例如，高電壓分壓器可接收1500Vdc之一高電壓輸出且產生2Vdc之一經縮放電壓回饋信號。
數位高電壓電源10可含有一處理器30，例如一微處理器。
處理器30具有可含有複數個操作設定點36(諸如3000位元操作設定點)之記憶體32。
在實施例中，處理器30可連接至低電壓22及高電壓設備20。
處理器30可經組態以：自高電壓分壓器33接收經縮放電壓回饋信號35，比較經縮放電壓回饋信號35與記憶體中之複數個操作設定點36a至36b，使用經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存至少一經修正操作設定點38，使用經修正操作設定點38來將高電壓輸出同時及自動調節至全部操作設定點內，及在輸出條件超過任何操作設定點時產生一警示37。
操作設定點可基於使用者界定參數來變動。
在實施例中，預設點及操作設定點之至少一者可為類比設定點、數位設定點或類比及數位設定點。
在實施例中，同時，可透過一通信協定47或離散I/O信號49來自動傳輸警示37。
作為一實例，一可用通信協定可為RS-232。
在實施例中，一漣波及數位振盪減緩器61可定位於記憶體32中。一漣波及數位振盪減緩器61之一實例係需要自輸出信號移除之一已知連續頻率正弦波。
在實施例中，記憶體32可含有：一第一預設值64，其用於調整在高電壓電源提供輸出之後輸出電壓達到一操作設定點之一速度；及一第二預設值66，其在記憶體中用於調整歸因於改變電流負載條件而調整輸出電壓之一速度。
一第二回饋迴路42可連接至將另一回饋信號76提供至處理器30之一電流轉電壓轉換器75。回饋信號76用於調整記憶體中之一經修正操作設定點38。回饋信號76不超過操作設定點36a至36b之一者。作為一實例，一電流轉電壓轉換器可為一適當組態之運算放大器，諸如購自Texas Instruments®之運算放大器。
在實施例中，警示37可含有全部同時操作以傳送不同命令及資料之複數個通信信號。
在實施例中，一預設值可調整在高電壓電源提供輸出之後輸出電壓達到一操作設定點之速度及歸因於改變負載條件而調整輸出電壓之一速度。
圖2描繪電連接於處理器30與高電壓設備20之間之一第二電源63。
一溫度感測器51可連接至處理器。溫度感測器用於偵測電源之組件周圍之溫度。
一經縮放電壓分壓器65可經組態以自高電壓設備接收一第二電壓輸出67且產生一第二經縮放電壓回饋信號69。
例如，若第二電壓輸出67係2000Vdc，則第二經縮放電壓回饋信號69可為10Vdc，如由經縮放電壓分壓器65所產生。
在實施例中，一非同步降壓101、一非同步升壓102、一同步降壓103或一同步升壓104可各操作為第二電源63。
例如，電源中之一非同步降壓101可為將一電壓自24Vdc轉換為19Vdc之一電壓轉換器。
例如，電源中之一非同步升壓102可為將一電壓自24Vdc 轉換為36Vdc之一電壓轉換器。
例如，可用於電源中之一同步降壓103可為將一電壓自29Vdc轉換為15Vdc之一電壓轉換器。
例如，可用於電源中之一同步升壓104可為將一電壓自12Vdc轉換為28Vdc之一電壓轉換器。
電力系統之三個不同實例係如下所列：
實例1：具有一塑膠殼之數位高電壓電源
在實施例中，數位高電壓電源容納於一密封塑膠殼中。數位高電壓電源可重達1/2磅至2磅。
一高電壓設備位於殼中，高電壓設備可(諸如)使用環氧樹脂來附接至殼。在此實例中，高電壓設備接收諸如12伏特DC之一低電壓。
高電壓設備12伏特轉換為諸如1000Vac之一高電壓信號，該高電壓信號含有諸如一6Vac信號之無用正弦雜訊(其在一電話呼叫中呈靜態狀)。
高電壓設備可含有一變壓器(其將12伏特轉換為1000伏特)或一升壓器件(其進行相同電壓轉換，但依不同方式)。
高電壓設備含有諸如一MOSFET電晶體之一電晶體，其透過變壓器來提拉低電壓12伏特電流且產生如同連接至一水管之一水閥般控制電壓之通過之一磁場。
高電壓設備含有諸如一6倍倍增器之一高電壓倍增器，其將來自變壓器之電壓倍增至6倍於變壓器電壓之高電壓信號。一高電壓設備之一實例可為由Addison,Texas之Dean Technology製造之一標準系列 倍增器。
在此實例中，使用兩個濾波器。一第一濾波器連接至高電壓設備且第二濾波器連接至高電壓設備以與第一濾波器串聯。
第二濾波器形成一高電壓輸出。
在此實例中，第一濾波器可為一起彼此並聯地與一接地連接之一電感器(諸如一10微亨電感器)及一電容器(諸如一1微法電容器)之一組合。
第二濾波器可為與第一濾波器串聯之一電阻器及與一接地連接之一電容器之一組合。電阻器可為一10千歐電阻器。第二濾波器中之電容器可為一2微法電容器。
高電壓分壓器位於殼中且電連接於高電壓信號之間且產生一經縮放電壓回饋信號。高電壓分壓器由串聯連接之複數個電阻器形成。高電壓分壓器可使用不同大小電阻器，諸如一10吉歐電阻器及一10千歐電阻器。
高電壓分壓器經組態以接收1000伏特之高電壓輸出且產生3伏特DC之一經縮放電壓回饋信號。
一處理器，諸如具有可程式化周邊設備及各種硬體特徵及記憶體之一微處理器。
此實例之記憶體含有4096個操作設定點。一些設定點係電源可為了操作而設定之一特定電壓或電流。其他設定點係時間間隔或再啟動間隔(關閉時長)。例如，可藉由將一使用者界定值輸入至處理器之記憶體中來將一特定電壓自2000伏特變成5000伏特。
一時間間隔設定點之一實例可為保持5分鐘。
一再啟動間隔之一實例可為試圖每隔1秒再啟動。
關閉時長之一實例可為中斷5秒。
處理器連接至低電壓及高電壓設備。
處理器經組態以：自高電壓分壓器接收經縮放電壓回饋信號，比較經縮放電壓回饋信號與記憶體中之複數個操作設定點，使用經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存記憶體中之至少一經修正操作設定點。
例如，處理器取決於顧客之需要而運算一較高或較低電壓之至少一經修正操作設定點，諸如運算4000伏特或1000伏特、其類似者及2000或4096之A-D值。
處理器使用經修正操作設定點來將高輸出電壓同時及自動調節至全部操作設定點內。
實例2：具有開口板之數位高電壓電源
在一實施例中，數位高電壓電源容納於一密封開口板中。數位高電壓電源可重達1½磅至2磅。
一高電壓設備位於殼中，高電壓設備可(諸如)使用環氧樹脂來附接至殼。在此實例中，高電壓設備接收諸如12伏特DC之一低電壓。
高電壓設備將12伏特轉換為諸如1000伏特DC之一高電壓信號，該高電壓信號含有諸如一6伏特AC信號之無用正弦雜訊(其在一電話呼叫中呈靜態狀)。
高電壓設備含有諸如將12伏特轉換為1000伏特之變壓之一變壓器或可使用依不同方式進行相同電壓轉換之一升壓器件。
高電壓設備含有諸如一MOSFET電晶體之一電晶體，其透過變壓器來提拉低電壓12伏特電流且產生如同連接至一水管之一水閥般控制電壓之通過之一磁場。
高電壓設備含有諸如一6倍倍增器之一高電壓倍增器，其將來自變壓器之電壓倍增至6倍於變壓器電壓之高電壓信號。一高電壓設備之一實例可為由Addison,Texas之Dean Technology製造之一標準系列倍增器。
在此實例中，使用兩個濾波器。一第一濾波器連接至高電壓設備且第二濾波器連接至高電壓設備以與第一濾波器串聯。
第二濾波器形成一高電壓輸出。
在此實例中，第一濾波器可為一起彼此並聯地與一接地連接之一電感器(諸如一10微亨電感器)及一電容器(諸如一1微法電容器)之一組合。
第二濾波器可為與第一濾波器串聯之一電阻器及與一接地連接之一電容器之一組合。電阻器可為一10千歐電阻器。第二濾波器中之電容器可為一2微法電容器。
高電壓分壓器位於殼中且電連接於高電壓信號之間且產生一經縮放電壓回饋信號。高電壓分壓器由串聯連接之複數個電阻器形成。高電壓分壓器可使用不同大小電阻器，諸如一10吉歐電阻器及一10千歐電阻器。
高電壓分壓器經組態以接收1000伏特之高電壓輸出且產生3Vdc之一經縮放電壓回饋信號。
一處理器，諸如具有可程式化周邊設備及各種硬體特徵及 記憶體之一微處理器。
此實例之記憶體含有4096個操作設定點。一些設定點係電源可為了操作而設定之一特定電壓或電流。其他設定點係時間間隔或再啟動間隔(關閉時長)。例如，可藉由將一使用者界定值輸入至處理器之記憶體中來將一特定電壓自2000伏特變成5000伏特。
一時間間隔設定點之一實例可為保持5分鐘。
一再啟動間隔之一實例可為試圖每隔1秒再啟動。
一關閉時長之一實例可為中斷5秒。
處理器連接至低電壓及高電壓設備。
處理器經組態以：自高電壓分壓器接收經縮放電壓回饋信號，比較經縮放電壓回饋信號與記憶體中之複數個操作設定點，使用經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存記憶體中之至少一經修正操作設定點。
例如，處理器取決於顧客之需要而運算一較高或較低電壓之至少一經修正操作設定點，諸如運算4000伏特或1000伏特、其類似者及2000或4096之A-D值。
處理器使用經修正操作設定點來將高輸出電壓同時及自動調節至全部操作設定點內。
實例3：具有金屬殼之數位高電壓電源
在一實施例中，數位高電壓電源容納於一密封金屬殼中。數位高電壓電源可重達2磅至3磅。
一高電壓設備位於殼中，該高電壓設備可(諸如)使用環氧樹脂來附接至殼。在此實例中，高電壓設備接收諸如12Vdc之一低電壓。
高電壓設備將12伏特轉換為諸如1000伏特DC之一高電壓信號，該高電壓信號含有諸如一6Vac信號之無用正弦雜訊(其在一電話呼叫中呈靜態狀)。
高電壓設備可含有諸如將12伏特轉換為1000伏特之變壓之一變壓器或可使用依不同方式進行相同電壓轉換之一升壓器件。
高電壓設備含有諸如一MOSFET電晶體之一電晶體，其透過變壓器來提拉低電壓12伏特電流且產生如同連接至一水管之一水閥般控制電壓之通過之一磁場。
高電壓設備含有諸如一6倍倍增器之一高電壓倍增器，其將來自變壓器之電壓倍增至6倍於變壓器電壓之高電壓信號。一高電壓設備之一實例可為由Addison,Texas之Dean Technology製造之一標準系列倍增器。
在此實例中，使用2個濾波器。一第一濾波器連接至高電壓設備且第二濾波器連接至高電壓設備以與第一濾波器串聯。
第二濾波器形成一高電壓輸出。
在此實例中，第一濾波器可為一起彼此並聯地與一接地連接之一電感器(諸如一10微亨電感器)及一電容器(諸如一1微法電容器)之一組合。
第二濾波器可為與第一濾波器串聯之一電阻器及與一接地連接之一電容器之一組合。電阻器可為一10千歐電阻器。第二濾波器中之電容器可為一2微法電容器。
高電壓分壓器位於殼中且電連接於高電壓信號之間且產生一經縮放電壓回饋信號。高電壓分壓器由串聯連接之複數個電阻器形成。 高電壓分壓器可使用不同大小電阻器，諸如一10吉歐電阻器及一10千歐電阻器。
高電壓分壓器經組態以接收1000伏特之高電壓輸出且產生3Vdc之一經縮放電壓回饋信號。
一處理器，諸如具有可程式化周邊設備及各種硬體特徵及記憶體之一微處理器。
此實例之記憶體含有4096個操作設定點。一些設定點係電源可為了操作而設定之一特定電壓或電流。其他設定點係時間間隔或再啟動間隔(關閉時長)。例如，可藉由將一使用者界定值輸入至處理器之記憶體中來將一特定電壓自2000伏特變成5000伏特。
一時間間隔設定點之一實例可為保持5分鐘。
一再啟動間隔之一實例可為試圖每隔1秒再啟動。
關閉時長之一實例可為保持中斷5秒。
處理器連接至低電壓及高電壓設備。
處理器經組態以：自高電壓分壓器接收經縮放電壓回饋信號，比較經縮放電壓回饋信號與記憶體中之複數個操作設定點，使用經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存記憶體中之至少一經修正操作設定點。
例如，處理器取決於顧客之需要而運算一較高或較低電壓之至少一經修正操作設定點，諸如運算4000伏特或1000伏特、其類似者及2000或4096之A-D值。
處理器使用經修正操作設定點來將高輸出電壓同時及自動調節至全部操作設定點內。
儘管已著重於實施例來描述此等實施例，但應瞭解，可在隨附申請專利範圍之範疇內實踐除本文中特別描述之實施例之外之實施例。
10:數位高電壓電源
20:高電壓設備
22:低電壓
23:無用正弦雜訊
24:變壓器
25:電晶體
26:高電壓倍增器
30:處理器
32:記憶體
33:高電壓分壓器
35:經縮放電壓回饋信號
36a:操作設定點
36b:操作設定點
37:警示
38:經修正操作設定點
42:第二回饋迴路
47:通信協定
49:離散I/O信號
50a:第一高電壓輸出
50b:第二高電壓輸出
60a:第一濾波器
60b:第二濾波器
60c:第三濾波器
61:漣波及數位振盪減緩器
64:第一預設值
66:第二預設值
75:電流轉電壓轉換器
76:回饋信號

Claims (15)

  1. 一種數位高電壓電源，其包括：a.一高電壓設備，其經組態以接收一低電壓且產生含有無用正弦雜訊之一高電壓信號，該高電壓設備包括一變壓器、一電晶體及一高電壓倍增器之至少一者；b.複數個濾波器，其中該複數個濾波器之至少一濾波器連接至該高電壓設備，且該複數個濾波器之至少一濾波器形成一高電壓輸出；c.一高電壓分壓器，其經組態以接收該高電壓輸出且產生一經縮放電壓回饋信號；d.一處理器，其具有含有複數個操作設定點之記憶體，該處理器連接至該低電壓及該高電壓設備，該處理器經組態以：(i)自該高電壓分壓器接收該經縮放電壓回饋信號；(ii)比較該經縮放電壓回饋信號與該記憶體中之該複數個操作設定點；(iii)使用該經比較之縮放電壓回饋信號來運算及儲存該記憶體中之至少一經修正操作設定點；及(iv)使用該至少一經修正操作設定點來將該高電壓輸出同時及自動調節至該複數個操作設定點之全部操作設定點內。
  2. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括透過一通信協定或離散I/O信號來同時及自動傳輸一警示。
  3. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括連接至該處理器之一溫度感測器。
  4. 如請求項1之數位高電壓電源，其中該複數個操作設定點可基於使用者界定參數來變動。
  5. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括連接至將另一回饋信號提供至該處理器之一電流轉電壓轉換器之一第二回饋迴路。
  6. 如請求項1之數位高電壓電源，其中該複數個操作設定點之至少一操作設定點係類比操作設定點、數位操作設定點或類比及數位操作設定點。
  7. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括記憶體中之一漣波及數位振盪減緩器。
  8. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括電連接於該處理器與該高電壓設備之間之一第二電源。
  9. 如請求項8之數位高電壓電源，其進一步包括經組態以自該高電壓設備接收一第二電壓輸出且產生一第二經縮放電壓回饋信號之一電壓分壓器。
  10. 如請求項9之數位高電壓電源，其中該第二電源包括：一非同步降 壓、一非同步升壓、一同步降壓或一同步升壓。
  11. 如請求項2之數位高電壓電源，其中該警示包括：全部同時操作以傳送不同命令及資料之複數個通信信號。
  12. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括將用於調整該至少一經修正操作設定點之一回饋信號提供至該處理器之一電流轉電壓轉換器，且其中該回饋信號不超過儲存於該記憶體中之該複數個操作設定點之一操作設定點。
  13. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括該記憶體中之一第一預設值，該第一預設值用於調整在該高電壓電源提供輸出之後該輸出電壓達到該複數個操作設定點之一操作設定點之一速度。
  14. 如請求項1之數位高電壓電源，其進一步包括該記憶體中之一第二預設值，該第二預設值用於調整歸因於改變負載條件而調整該輸出電壓之一速度。
  15. 如請求項1之數位高電壓電源，其中該處理器經組態以在輸出條件超過該複數個操作設定點之任何操作設定點時產生一警示。
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