[发明专利]电子枪电源输出电路

说明书

技术领域

本发明专利属于一种电源输出电路，具体涉及一种由输出电压的交流分级、分级整流、直流开关管分级输出后串接叠加输出的电子枪电源输出电路。

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。这就对电子枪电源的保护及恢复特性提出了特定的要求。

在常规可控硅电子枪电源中，电子枪保护电路在对短路电流快速判断、快速保护的同时，对可控硅触发脉冲进行封锁，从而达到封闭输出的目的。在封锁保护解除后，可控硅触发脉冲恢复。但必须设定积分时间，恢复过快会导致超调过冲。

在常规可控硅电子枪电源电路中，通过关断可控硅实现保护经过验证是可行的，但由于可控硅属过零关断器件，在交流同相半波内可控硅一旦导通即使失去触发脉冲，可控硅在过零前维持导通，这会造成在输出短路后，保护电路成功判断并同时给出动作信号后，可控硅在实施保护性封断前存在小于半个周波（10mS）的失控风险。在这段失控时间内，如果抑制电流过冲电流设计余量不足，会造成严重的电流过冲，对电网造成很大干扰，并对周围电气设备正常运行带来很大影响，严重时会因为过流引发跳闸，造成系统断电。

在常规可控硅电子枪电源电路中，封锁保护解除后通过恢复可控硅触发脉冲来实现恢复直流高压经过验证是可行的，但由于必须设定积分时间，所以高压重新建立的时间必然是秒单位时间量级的，这对于电子枪保持连续稳定的工作状态是不利的。

发明内容

本发明是为了克服现有技术存在的缺点而提出的，其目的是提供一种电子枪电源输出电路。

本发明的技术方案是：一种电子枪电源输出电路，包括主回路升压变压器初级三相绕组和由多个单级输出电路组成的多级总输出电路。

每个单级输出电路由单级模块变压器次级绕组、单级模块整流滤波电路、单级模块直流输出开关、控制保护电路和单级模块直流输出电路组成。单级模块变压器次级绕组的输出端与单级模块整流滤波电路的输入端连通，单级模块整流滤波电路的输出端与单级模块直流输出开关的输入端连通，单级模块直流输出开关的输出端与单级模块直流输出电路的输入端连通，单级模块直流输出开关设置有控制保护电路，直流输出开关2.3的驱动信号由主控电路经端口Ⅱ输入。

所述的直流输出开关由一只绝缘栅双极晶体管IGBTQ1、三极管Q1构成。

所述的直流输出电路由旁路二极管D17、D18、均压电阻R15～R18、均流电容C26、C27组成。

本发明的有益效果：

本发明在电子枪电源过流保护时，从保护电路给出保护动作信号到高压输出截止之间的反应延时经测量仅有10μS，远远小于仅通过可控硅截止来保护电路所不可避免的小于10mS的保护盲区，从而大大减小了电子枪在短路保护时的电流过冲，使电子枪的运行对电网及其他设备运行的干扰大为降低。本发明过流保护动作结束直流高压最快恢复到位时间为50mS，远远小于秒单位时间量级水平，而且通过控制电路既可以实现多级（可达36级）逐级叠加导通，亦可实现多级同时导通，以最快速度实现高压恢复，每一级的直流电压可达1000V。

附图说明

图1 是本发明的电子枪电源输出电路的原理框图；

    图2 是本发明的单级电源输出电路的接线图。

其中：

           1  初级三相绕组      2  多级总输出电路   

           3  单级输出电路      3.1  变压器次级绕组

           3.2  整流滤波电路    3.3  直流输出开关

           3.4  控制保护电路    3.5  直流输出电路    

4  电源正极输出端    5  连接线           

6  电源负极输出端。

具体实施方式

下面,参照附图和实施例对本发明的电子枪电源输出电路进行详细说明：