[发明专利]工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置

摘要

一种工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置，采用双高频逆变结构、调幅和高频灯丝的控制方式，使用压控震荡及驱动电路，使开关电源可以抵抗电网的干扰，提高了直流电压的稳定度。电压回路采用调幅方式来控制输入，使倍压电路的电压波形更稳定无失真，提高电路的可靠性。使用AC-DC，DC-AC的双逆变回路来控制电压，AC-DC采用高频全桥闭环逆变电路，使其输出的直流电压稳定，不受电网波动的影响，给DC-AC闭环电压回路逆变电路提供稳定的直流电压。通过调节AC-DC的输出电压来调节整个设备的输入电压，使其具有了抵抗电网波动的能力。采用高频双闭环灯丝回路，对于灯丝变压器的耐压问题采用多级变压器耦合，减小每一级的耐压。

主权项

一种工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置，其特征在于：其电路由双闭环电压回路和高频双闭环灯丝回路构成，其中：双闭环电压回路由AC‑DC和DC‑AC的双逆变闭环电压回路组成，在第一级AC‑DC闭环电压回路中，交流电220V、50Hz的电网电压与整流桥DZ2连接，整流桥DZ2的输出连接电解电容C2，电解电容C2的正极连接绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2，电解电容C2的负极连接绝缘栅双极型晶体管Q5、Q6，由4个绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2、Q5、Q6组成第一级全桥逆变电路，第一级全桥逆变电路的输出经过隔直电容C1连接高频变压器T1的初级，高频变压器T1的次级的两组线圈分别连接整流桥DZ1和DZ3，整流桥DZ1的输出连接滤波电感L1和滤波电容C3，整流桥DZ3的输出连接滤波电感L2和滤波电容C4，滤波电感L2连接电容滤波C3，两组直流输出串联，滤波电感L1为正输出，滤波电容C4经过分流器R6为负输出，滤波电感L1连接采样电阻R1；在第二级DC‑AC闭环电压回路中，第一级AC‑DC闭环电压回路的正输出连接绝缘栅双极型晶体管Q3和Q4，负输出连接绝缘栅双极型晶体管Q7和Q8，由绝缘栅双极型晶体管Q3、Q4、Q7、Q8组成第二级全桥逆变电路，第二级全桥逆变电路的输出连接主变压器T2的初级，主变压器T2的次级连接倍压整流模块BY1，主变压器T2次级的一端为电流的采样点，倍压整流模块BY1与倍压整流模块BY2相连，倍压整流模块BY2与倍压整流模块BY3相连，倍压整流模块BY3和倍压整流模块BY4相连，倍压整流模块BY4输出连接采样电阻R3，采样电阻R3为电压的采样点，倍压整流模块BY4的输出连接限流电阻R4，限流电阻R4和限流电阻R7、限流电阻R8串联，限流电阻R8连接X射线管的阴极大焦点灯丝R9和小焦点灯丝R10的公共点，射线管阳极接地；在高频双闭环灯丝回路中：三个变压器T11、T12、T13组成大焦点灯丝变压器，三个变压器T14、T15、T16组成小焦点灯丝变压器，48V开关电源的正极连接功率场效应管Q11和Q12，负极连接功率场效应管Q13和Q14，功率场效应管Q11、Q12、Q13和Q14组成全桥逆变灯丝电路，全桥逆变灯丝电路的输出一端连接焦点切换继电器K1的中间触点，焦点切换继电器K1的常闭触点连接大焦点灯丝变压器T10初级的一端，同时焦点切换继电器K1的常开触点连接小焦点灯丝变压器T14初级的一端，大焦点灯丝变压器T11初级的另一端和小焦点灯丝变压器T14初级的另一端相连再连接到采样变压器T10的次级，采样变压器T10次级的另一端连接到全桥逆变灯丝电路输出的另一端，采样变压器T10的初级为内环控制回路的采样点，大焦点灯丝变压器T11的次级连接大焦点灯丝变压器T12的初级，大焦点灯丝变压器T12的次级连接大焦点灯丝变压器T13的初级，大焦点灯丝变压器T13的次级输出连接到整流二极管D1和D2，将交流电整流成直流电再连接到X射线管的大焦点灯丝R11上，小焦点灯丝变压器T14的次级连接小焦点灯丝变压器T15的初级，小焦点灯丝变压器T15的次级连接小焦点灯丝变压器T16的初级，小焦点灯丝变压器T16的次级连接到整流二极管D3和D4，将交流电整流成直流电再连接到X射线管的小焦点灯丝R12上。