[实用新型]强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置

权利要求书

1.一种强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，包括：

高频正弦高功率传输系统，包含N级具有补偿电容(9)的高频纳米晶级联变压器(10)及与其进行功率传输相配的高功率高频正弦电源(14)；所述高功率高频正弦电源(14)用于输出正弦波形作为底端的功率来源，所述高频纳米晶级联变压器(10)至少包括3级级联变压器，位于最底端的变压器的输入端与所述高功率高频正弦电源(14)的输出端连接，每级所述变压器内都设置有所述补偿电容(9)，所述补偿电容(9)将各级所述变压器内部的漏感进行相位补偿，无正弦相位差别的将正弦功率传输到位于级联最高端的变压器后输出；

电子冷却系统，其一部分电源端与最高端的变压器连接，另一部分电源端与通过所述高频纳米晶级联变压器(10)隔离串联实现的N级高压电源连接。

2.如权利要求1所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述高功率高频正弦电源(14)包括高频电流/电压器件过零换流(15)和方波正弦转换回路(16)；

所述高频电流/电压器件过零换流(15)包括三相交流源(28)、工频整流电路(29)、移相全桥(30)、换流器件(31)和过零换流结构(32)；所述三相交流源(28)作为基础功率来源，三相交流依次经所述工频整流电路(29)和所述移相全桥(30)后，将整流后的直流电压进行幅度调节经所述换流器件(31)后传输至所述过零换流结构(32)，实现过零换流后的电压波形经隔离变压器T1隔离一次侧电压后，传输至所述方波正弦转换回路(16)。

3.如权利要求1所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述高频纳米晶级联变压器(10)设置在密封结构(39)内，每级变压器的原副边设置有补偿电容(9)。

4.如权利要求3所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述密封结构(39)内设置有冷却介质，所述变压器放置在所述冷却介质内。

5.如权利要求1所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述变压器的线圈绕组采用高频利兹线。

6.如权利要求5所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述变压器的线圈绕组采用均匀绕制。

7.如权利要求1所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述电子冷却系统包括与最高端的变压器连接的电子枪(1)的阳极电源(5)、栅极电源(6)和收集器(2)的收集极电源(7)，所述阳极电源(5)、栅极电源(6)和收集极电源(7)都采用倍压整流结构；热阴极电子枪阴极高压电源(40)与N级高压电源连接，每级所述高压电源采用正HV(12)和负HV(11)串联实现-2HV高压输出；通过在每级正负高压电源输出端并联高速自举磁耦合触发可控硅串联模组(13)。

8.如权利要求7所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述正HV(12)和所述负HV(11)分别连接在所述可控硅串联模组(13)的两端，所述可控硅串联模组(13)包括若干串联的可控硅(21)、高压阻容(22)、瞬态电压抑制二极管(23)、磁耦对(24)、光触发脉冲器(25)和高压电阻(27)；

串联的单个所述可控硅(21)的阴极连接上一个所述可控硅(21)的阳极，最终连接至所述负HV(11)；串联的单个所述可控硅(21)的阳极连接下一个所述可控硅(21)的阴极，最终连接至所述正HV(12)；

每个所述可控硅(21)并联一个所述高压阻容(22)和一个所述瞬态电压抑制二极管(23)，所述高压阻容(22)作为高速自举回路，所述瞬态电压抑制二极管(23)作为可控硅保护器件；相邻所述可控硅(21)之间串联连接所述高压电阻(27)；

在与所述负HV(11)连接的所述可控硅(21)的控制栅连接所述磁耦对(24)，所述光触发脉冲器(25)经所述磁耦对(24)对所述可控硅(21)进行隔离磁耦触发。

9.如权利要求1所述强流电子束的电子冷却高功率高压电源装置，其特征在于，所述电子冷却系统还包括电子偏转板(3)和磁场轨道线圈(4)；收集器(2)和电子枪(1)的上部都设置有所述电子偏转板(3)，两个所述电子偏转板(3)极性相反、具有同一绝对电势的电压；位于两个所述电子偏转板(3)之间设置有所述磁场轨道线圈(4)。