[实用新型]电子枪电源保护电路

说明书

技术领域：

本实用新型属于一种电源保护电路，具体涉及一种保护信号源的取样、转换、缓冲、判断，保护动作的快速执行及保护联动信号的定时输出的电子枪电源保护电路。

背景技术：

电子枪是一种工作在真空状态下，通过加速高压对电子云进行加速引出的装置。广泛应用于难溶金属的冶炼及蒸发，伴随着电子束对金属材料的熔炼蒸发，必然会频繁发生电离气体或杂质粉尘粒子在高压电极与低电位之间放电短路，导致高压对地瞬间击穿。如不及时对这种短路过冲进行抑制保护，产生的巨大能量释放会对电子枪系统及周边相关生产设备造成剧烈冲击甚至损坏。

电子枪保护电路在对短路电流快速判断、快速保护的同时，还应具备与保护相关联动控制功能的时序输出控制，必须做到兼顾多路即时输出和输出延时可调。保护电路的设计应当与功率控制相结合，当功率输出超过设定保护阈值，电源必须立即切断输出，保证设备安全。

在现有技术的电子枪的保护电路中，是采用一次侧交流主回路中串接功率电阻进行分压取样，通过主回路电流流经电阻产生压降的量级变化实现触发保护。由于取样电阻材质限制，长时间通过大电流会导致材料氧化，导致系统可靠性下降。另外这种方法也不能准确、实时的反应出主回路电流的变化。

发明内容：

本实用新型是为了克服现有技术存在的缺点而提出的，目的是提供一种使电子枪电源保护系统具有实时监测主回路电流变化的功能、并按设定阈值及设定方式进行保护工作的电子枪电源保护电路。

本实用新型的技术方案是：一种电子枪电源保护电路，包括主回路三相电流及电流取样变换单元、电流信号检测单元和报警执行输出单元。所述的电流取样变换单元包括三相电流互感器、束电流电阻分压器和三相桥式全波整流电路；电流信号检测单元包括保护阈值设定电路、缓冲电路、电压比较电路和单稳态触发电路；报警执行输出单元包括即时执行开关电路和保护信号延时器。

其中束电流电阻分压器与缓冲电路的输入端连接，三相桥式全波整流电路的输出端分别与保护阈值设定电路和缓冲电路的输入端连接，保护阈值设定电路和缓冲电路的输出端分别与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与单稳态触发电路的输入端连接，单稳态触发电路的输出端分别与即时执行开关电路和保护信号延时器的输入端连接。

三相电流互感器由三只电流互感器A、B、C组成。

保护阈值设定电路由多圈可调电阻RV200组成，其一端与电压比较电路中的R208连接，另一端接地。

缓冲电路由射极跟随三极管N101、N201和外围电路压组成，射极跟随三极管N101的基极通过低通滤波电感L1、R102形成束电流输入端，N201的基极通过低通滤波电感L2、R202形成主回路电流输入端，射极跟随三极管N101的发射极通过电阻R104、R106、R107形成束电流输出端，射极跟随三极管N201的发射极通过电阻R204、R206、R207形成主回路电流输出端。

电压比较电路中的集成电路U1A的6号管脚和U1B的2号管脚分别与缓冲电路的输出端连接，U1A的5号管脚通过电阻R108与正电源连接、通过电阻R109接地，构成参考电压设定；U1B的输入端3号管脚通过电阻R209与正电源连接、通过电阻R208与保护阈值设定电路连接，构成保护阈值设定。

单稳态触发电路的集成电路U2的型号为NE555芯片。

即时执行开关管包括一个以上的NPN三极管。

保护信号延时器包括一个以上的集成电路U3，其型号为4528芯片。

本实用新型有益的效果：

采用高精度互感器进行间接采样，提高了电路系统可靠性；采用单稳态触发器驱动开关管，提高了保护的速度、效率及灵活度；保护信号延时器可以控制待保护恢复系统稳定后再启动一些相关的物理量。保护阈值及保护时间均可以调节，使电子枪的操作应用更为合理。

附图说明

图1是本实用新型的电子枪电源保护电路的组成框图：

图2是本实用新型的电子枪电源保护电路中的三相电流互感器、束电流电阻分压器和三相桥式全波整流电路的电路图；

图3是本实用新型的电子枪电源保护电路中的缓冲电路的接线图；

图4是本实用新型的电子枪电源保护电路中的保护阈值设定电路、电压比较电路、单稳态触发电路、电压比较电路、即时执行开关电路和保护信号延时器的接线图。

其中：

1  电流取样变换单元     2  电流信号检测单元

3  报警执行输出单元     10 三相电流互感器