[发明专利]一种电子束加工设备精密加速电源装置及控制方法

权利要求书

1.一种电子束加工设备精密加速电源装置，包括进线滤波器(1)、低压整流滤波单元(2)、直流-直流变换单元(3)、逆变单元(4)、高压单元(5)和调节器(6)，所述进线滤波器(1)的输入端与外部电网连接，所述进线滤波器(1)的输出端、低压整流滤波单元(2)、直流-直流变换单元(3)、逆变单元(4)和高压单元(5)的输入端依次串联，所述高压单元(5)的高压输出端输出高压电接至电子枪阴极，所述高压单元(5)的信号端输出的高压反馈信号U送至调节器(6)的第二输入端，所述调节器(6)的第一输入端输入高压给定信号U^*，所述调节器(6)的输出端与所述直流-直流变换单元(3)的信号端连接；

所述进线滤波器(1)，其用于接入交流电，消除高频电磁干扰信号在其输入端与输出端间的传递；

所述低压整流滤波单元(2)，其用于将交流电变换成平直不可控直流电；

所述直流-直流变换单元(3)，其用于将平直不可控直流电变成平直可控直流电；还用于将调节信号Uc转换成PWM信号的占空比，实现输出高压的稳定调节；

所述逆变单元(4)，其用于将平直可控直流电逆变成可控中频矩形波交流电；

所述高压单元(5)，其用于将可控中频矩形波交流电进行升压和整流滤波，并输出平直的直流高压电，同时对输出高压值信号进行线性采样，输出高压反馈信号U；

所述调节器(6)，其用于将高压给定信号U^*与高压反馈信号U的差值进行比例－积分(PI)运算，生成调节信号Uc。

2.根据权利要求1所述一种电子束加工设备精密加速电源装置，其特征在于：所述直流-直流变换单元(3)包括第一驱动脉冲发生器(3-1)、开关功率管V1～V2和电感L1～L2，所述第一驱动脉冲发生器(3-1)的信号输入端与所述调节器(6)的信号输出端连接，所述第一驱动脉冲发生器(3-1)的输出端分别与所述开关功率管V1和开关功率管V2的基极连接，所述开关功率管V1的集电极与所述低压整流滤波单元(2)的正输出端连接，所述开关功率管V1的发射极分别与所述开关功率管V2的集电极和所述电感L1的第一端连接，所述电感L1的第二端作为所述直流-直流变换单元(3)的正输出端，所述开关功率管V2的发射极分别与所述低压整流滤波单元(2)的负输出端和所述电感L2的第一端连接，所述电感L2的第二端作为所述直流-直流变换单元(3)的负输出端，所述直流-直流变换单元(3)的两输出端分别接至所述逆变单元(4)的直流两输入端。

3.根据权利要求1所述一种电子束加工设备精密加速电源装置，其特征在于：所述逆变单元(4)包括A相逆变器、B相逆变器和第二驱动脉冲发生器(4-1)，所述A相逆变器和所述B相逆变器均与所述第二驱动脉冲发生器(4-1)连接。

4.根据权利要求3所述一种电子束加工设备精密加速电源装置，其特征在于：所述A相逆变器包括开关功率管V3～V4和电容C1～C2，所述开关功率管V3的集电极接至所述直流-直流变换单元(3)的正输出端，所述开关功率管V3的发射极与所述开关功率管V4的集电极相接，并作为第一输出端，所述开关功率管V4的发射极接至所述直流-直流变换单元(3)的负输出端，所述开关功率管V3和开关功率管V4的基极与所述第二驱动脉冲发生器(4-1)连接，所述电容C1和电容C2串联连接，电容C1和电容C2串联支路的C1端与所述开关功率管V3的集电极相接，电容C1和电容C2串联支路的C2端与所述开关功率管V4的发射极相接，电容C1和电容C2串联支路的中间端作为第二输出端，第一输出端和第二输出端分别接至第一升压变压器(5-1)一次绕组的两端。