[发明专利]一种光电倍增管高压电源模块

说明书

本发明涉及塑料闪烁体光电倍增管探测器技术领域，尤其是涉及一种便携式小型多功能光电倍增管高压电源模块。包括电源模块，小信号处理模块以及电压显示模块。电源模块采用凌力尔特公司生产的升压转换芯片LT3580构建PWM调制电路,利用变压器升压实现高压输出，12阶倍压整流给PMT各级提供直流分压；信号处理模块用于光电倍增管微弱脉冲信号的放大与甑别输出；电压显示模块将输出的高压经分压后送入数字电压显示电路进行显示，同时由ADC芯片进行模数转换，送入FPGA,通过网络显示于上层界面，实现对Base电源电压的实时监测。本发明采用3.7V‑5V直流电源输入，体积小，功耗低，便携性好，可满足移动工作站中以蓄电池及汽车电池供电环境下为光电倍增管供电的需求。

技术领域

本发明涉及塑料闪烁体光电倍增管探测器技术领域，尤其是涉及一种便携式小型多功能光电倍增管高压电源模块。

背景技术

随着目前闪烁探测器越来越多地应用于室外测量环境，比如需要积累大时间空间尺度上，不同海拔经纬度上次级带电宇宙射线通量的测量，要求探测器具备体积小、功耗低，便于携带，信号处理电路简单的特点。而现有技术的探测器是基于传统高压电源模块与CAMAC/VME数据获取系统的结构不仅造价昂贵，而且功耗高、体积大，完全不适应室外蓄电池或汽车电池供电的环境以及便携的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种光电倍增管高压电源模块，从而有效解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所述的一种光电倍增管高压电源模块，其特点是采用3.7V-5V直流电源输入，包括电源模块、信号处理模块和电压显示监控模块，所述的电源模块采用升压转换芯片LT3580构建PWM脉宽调制驱动电路，PWM脉宽调制驱动电路将输入直流电压调制为低压脉冲信号，由微型变压器升压得到脉冲高压，再通过倍压整流电路和RC滤波电路给PMT各打拿极提供直流分压并输出；所述的信号处理模块集成RC滤波、整形与阈值调节电路，包括光电倍增管微弱脉冲信号放大与甑别输出电路、阈值设定电路与甑别输出电路；所述的电压显示监测模块包括高压分压、运放反相跟随输出电路，数字电压显示电路，ADC转换电路，反馈调节电路；电压显示监测模块首先将输出的高压分压、运放反相电路跟随输出，并由一个反馈调节电阻连接到升压转换芯片LT3580构建PWM脉宽调制驱动电路的电压反馈调节端，然后由数字电压显示电路显示，同时送入ADC芯片经电压AD模数转换电路进行模数转换，再将数字信号送入选配的数据处理模块,通过网络显示于上层界面，实现对Base电源电压的实时监测。

所述的升压转换芯片LT3580是一款PWM DC/DC转换器，包含一个内部2A、42V开关和可调振荡器；开关频率可根据反馈电压自动调节，芯片输入电压为2.5V-5V；在每个振荡周期的起始时刻，SR锁存器被置位，功率开关Q1被打开；开关电流流经内部电流采样电阻产生一个与自身成比例的电压；该电压被运放A4放大并与稳定的锯齿波电压相加后送入PWM比较器A3的正输入端；当A3正输入电压大于负输入电压，SR锁存器被复位，功率开关被关闭。其中A3的负输入电压由误差放大器A1或者A2将反馈电压与参考电压的差值放大得到；通过这种用误差放大器校正峰值电流值的方式来达到调节输出的目的；所述的PWM脉宽调制驱动电路中的升压转换芯片LT3580的第3、5脚接电源输入；第8、9脚接地；第7脚接0.47uf电容到地；第6脚RT端和地之间连接电阻器RFB来设定开关频率，范围在200KHz至2.5MHz之间；第4脚开关输出接变压器同名输入端，并连接二极管D1到地；第2脚接滤波网络，R3为10K，C3为100pf,C4为10nf。

所述的变压器升压方式所采用的变压器型号为LDT565630T,匝数比1:10.2，主边电感14.5uH，尺寸为5.6mm x 5.6mm x 3mm，调节电阻RT使变压器工作在200KHz最佳工作状态，主边输入端与地之间接一个100pf匹配电容。