一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，電壓及電流反饋電路分別與雙管自振式功率驅動電路、內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路連接，雙管自振式功率驅動電路與倍壓整流濾波電路連接，電源電路上連接有數根引針。本發明的有益效果是：實現了高壓模塊電源小體積、輕重量的發展要求，模塊電源總重僅有10g左右，外形尺寸為Φ28×10mm；模塊電源的最大輸出紋波僅有10mV左右，同時采用金屬外殼，降低了電源對其周圍其它部分的輻射影響，有助于減小干擾，提高儀器設備的測量精度；采用引針式出線結構，有利于PCB安裝，方便用戶使用。
【專利說明】
一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源
技術領域
[0001]本發明涉及一種應用于液相色普儀、分光光度計、分析儀、及醫療等方面儀器設備中的超小型低紋波計數管高壓模塊電源。【背景技術】
[0002]市場上應用于計數管上的高壓模塊電源產品種類繁多，但大多數該電源產品的外形體積和重量較大、損耗較高、輸出紋波較大。隨著應用該電源的各種相關儀器設備性能的不斷提高和用途的擴大，對計數管高壓電源產品的要求越來越高，體積小、重量輕、紋波低、 效率高成為該電源未來發展的趨勢。
【發明內容】
[0003]鑒于現有技術的不足及市場未來發展趨勢的需求，本發明提供一種采用雙管自振式功率變換的超小型低紋波計數管高壓模塊電源。
[0004]本發明為實現上述目的，所采取的技術方案是:一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，包括其灌封在殼體內部的電源電路，該電源電路包括:內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路，其特征在于:還包括雙管自振式功率驅動電路、電壓及電流反饋電路，所述電壓及電流反饋電路分別與雙管自振式功率驅動電路、內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路連接，所述雙管自振式功率驅動電路與倍壓整流濾波電路連接，所述電源電路上連接有數根引針；具體電路連接為:所述雙管自振式功率驅動電路中，三極管T2和T3的發射極相連后分別接二極管D6及D7的正極、電阻R4的一端，電阻R4的另一端接輸入地GND，二極管D6的負極通過電阻R20分別接三極管T2的基極、電阻R19的一端、變壓器TRF反饋線圈Lp3的異名端5 腳，二極管D7的負極通過電阻R21分別接三極管T3的基極、變壓器TRF反饋線圈Lp3的同名端 4腳，三極管T2集電極分別與電容C4的一端、變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端1腳連接，三極管T3的集電極分別與電容C4另一端、變壓器初級線圈Lp2的異名端3腳連接，變壓器初級線圈Lpl的異名端和變壓器初級線圈Lp2的同名端相連后2腳分別接電容C18的正極、內部供電及基準電路中電感L1的一端，電容C18的另一端接輸入地GND;所述電壓及電流反饋電路中，電阻R16與電阻R11串聯后與電容C17并聯，電容C7與電阻 R12、二極管D8并聯，電容C17的一端接倍壓整流濾波電路中高壓輸出端HVout，電容C17的另一端通過電阻R17分別接電阻R18的一端、二極管D8的正極、放大器U2B的同相輸入端5腳，電阻R18的另一端分別接二極管D1的正極、輸出電壓調節端Vadj，電阻R23和電容C13串聯后與電容C6并聯，放大器U2B的反相輸入端6腳分別接電阻R10和電阻R22及電容C6的一端，電阻 R10的另一端與二極管D8的負極相連后接調節地GND1，放大器U2B的輸出端7腳分別接電阻 R3的一端、電容C6的另一端，電阻R3的另一端與三極管T1的集電極相連后接雙管自振式功率驅動電路中電阻R19的另一端，放大器U2A的供電負端4腳接調節地GND1，放大器U2A的供電正端8腳接內部供電及基準電路中的內部供電端Vcc，放大器U2A的輸出端1腳分別接電阻R5和電容C5的一端，電阻R5的另一端接三極管T1的基極，電阻R8和電阻R9的一端相連后分別接放大器U2A的反相輸入端2腳、電容C5的另一端，電阻R9的另一端與三極管T1的發射極相連后接調節地GND1，二極管D1的負極分別與電阻R8和電阻R22的另一端相連后接內部基準端Vref，電阻R15與電容C16并聯，電容C16的一端接高壓輸出地HGND，電容C16的另一端分別接電阻R7的一端、倍壓整流濾波電路中二極管D2的負極，放大器U2A的同相輸入端3腳分別接電阻R6和電容C12的一端、電阻R7的另一端，電阻R6的另一端接雙管自振式功率驅動電路中三極管T2的發射極。
[0005]本發明的有益效果是:實現了高壓模塊電源小體積、輕重量的發展要求，模塊電源總重僅有1 〇g左右，外形尺寸為? 28 X 10mm;模塊電源的最大輸出紋波僅有1 OmV左右，同時采用金屬外殼，降低了電源對其周圍其它部分的輻射影響，有助于減小干擾，提高儀器設備的測量精度;采用引針式出線結構，有利于PCB安裝，方便用戶使用。【附圖說明】
[0006]圖1為本發明的電路連接框圖；圖2為本發明的電路原理圖；圖3為本發明的外形結構圖。【具體實施方式】
[0007]如圖1、2、3所示，一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，包括其灌封在殼體內部的電源電路，該電源電路包括:內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路，還包括雙管自振式功率驅動電路、電壓及電流反饋電路。
[0008]電壓及電流反饋電路分別與雙管自振式功率驅動電路、內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路連接，雙管自振式功率驅動電路與倍壓整流濾波電路連接，電源電路上連接有數根引針。
[0009]具體電路連接為:雙管自振式功率驅動電路中，三極管T2和T3的發射極相連后分別接二極管D6及D7的正極、電阻R4的一端，電阻R4的另一端接輸入地GND，二極管D6的負極通過電阻R20分別接三極管T2的基極、電阻R19的一端、變壓器TRF反饋線圈Lp3的異名端5 腳，二極管D7的負極通過電阻R21分別接三極管T3的基極、變壓器TRF反饋線圈Lp3的同名端 4腳，三極管T2集電極分別與電容C4的一端、變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端1腳連接，三極管T3的集電極分別與電容C4另一端、變壓器初級線圈Lp2的異名端3腳連接，變壓器初級線圈Lpl的異名端和變壓器初級線圈Lp2的同名端相連后2腳分別接電容C18的正極、內部供電及基準電路中電感L1的一端，電容C18的另一端接輸入地GND。
[0010]電壓及電流反饋電路中，電阻R16與電阻R11串聯后與電容C17并聯，電容C7與電阻 R12、二極管D8并聯，電容C17的一端接倍壓整流濾波電路中高壓輸出端HVout，電容C17的另一端通過電阻R17分別接電阻R18的一端、二極管D8的正極、放大器U2B的同相輸入端5腳，電阻R18的另一端分別接二極管D1的正極、輸出電壓調節端Vadj，電阻R23和電容C13串聯后與電容C6并聯，放大器U2B的反相輸入端6腳分別接電阻R10和電阻R22及電容C6的一端，電阻 R10的另一端與二極管D8的負極相連后接調節地GND1，放大器U2B的輸出端7腳分別接電阻 R3的一端、電容C6的另一端，電阻R3的另一端與三極管T1的集電極相連后接雙管自振式功率驅動電路中電阻R19的另一端，放大器U2A的供電負端4腳接調節地GND1，放大器U2A的供電正端8腳接內部供電及基準電路中的內部供電端Vcc，放大器U2A的輸出端1腳分別接電阻 R5和電容C5的一端，電阻R5的另一端接三極管T1的基極，電阻R8和電阻R9的一端相連后分別接放大器U2A的反相輸入端2腳、電容C5的另一端，電阻R9的另一端與三極管T1的發射極相連后接調節地GND1，二極管D1的負極分別與電阻R8和電阻R22的另一端相連后接內部基準端Vref，電阻R15與電容C16并聯，電容C16的一端接高壓輸出地HGND，電容C16的另一端分別接電阻R7的一端、倍壓整流濾波電路中二極管D2的負極，放大器U2A的同相輸入端3腳分別接電阻R6和電容C12的一端、電阻R7的另一端，電阻R6的另一端接雙管自振式功率驅動電路中三極管T2的發射極。
[0011]放大器的型號為:LF442。
[0012]電源電路上連接有數根引針露于金屬殼體外。[0〇13]數根引針為7根鍍金引針，每根鍍金引針尺寸為￠0.6 X27mm，7根鍍金引針通過蓋板過孔露在殼體之外，一側的五根鍍金引針按輸入供電+Vin3、輸入地GND4、調節地GND15、 調節端Vadj6、基準Vref7的順序排列，另一側兩根鍍金引針按輸出HVoutl、輸出地HGND2順序排列。[0〇14]殼體為圓柱體外形，采用金屬銅模壓成型，外形尺寸為? 28 X 10mm。
[0015]雙管自振式功率驅動電路中電容C4在選用時，需考慮其耐壓及容值穩定性，為了保證輸出功率及電路的可靠性，三極管T2、T3選用時需考慮射直的范圍及一致性。
[0016]電壓及電流反饋電路中，電容C17和電阻R11、R16選用時應考慮其耐壓值，電阻R15 選用時應考慮其額定功率及體積要求。[〇〇17]在絕緣處理上，通過在電路板上噴涂絕緣漆和粘貼高壓絕緣膜等措施，加強絕緣性能。
[0018] 工作原理如圖2所示，電源電路的核心控制采用雙管自振式功率驅動電路，該電路的特點是:工作頻率高，驅動功率大，諧波成分小。雙管交替導通或截止，形成的高頻脈沖信號驅動高頻變壓器TRF，并通過變壓器TRF隔離耦合到次級，獲得高頻高壓脈沖。[〇〇19]在內部供電及基準電路中，供電輸入+Vin分別通過限流電阻R1和R2,得到基準電壓Vref■和內部供電電壓Vcc，電感L1有阻隔外部供電與振蕩電路間相互干擾的作用。
[0020]在倍壓整流濾波電路中，耦合到變壓器次級的高頻脈沖電壓，經過多級倍壓、整流以及濾波后，得到直流輸出高壓。
[0021]電壓及電流反饋電路中，輸出高壓通過輸出采樣電路獲得電壓反饋信號，送到誤差放大器U2B的同相輸入端，與輸出調節控制電壓Vadj—起，控制U2B的輸出，進而控制功率驅動電路，最終達到穩定輸出電壓的目的。高壓輸出電流通過電阻R15得到的輸出電流采樣與初級輸入電流采樣一起送到誤差放大器U2A的同相輸入端，與誤差放大器的反相輸入端信號比較控制U2A的輸出，從而控制三極管T1的工作狀態，最終達到限制輸入、輸出電流的目的。
【主權項】
1.一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，包括其灌封在殼體內部的電源電路，該電 源電路包括:內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路，其特征在于:還包括雙管自振式功 率驅動電路、電壓及電流反饋電路，所述電壓及電流反饋電路分別與雙管自振式功率驅動 電路、內部供電及基準電路、倍壓整流濾波電路連接，所述雙管自振式功率驅動電路與倍壓 整流濾波電路連接，所述電源電路上連接有數根引針；具體電路連接為:所述雙管自振式功率驅動電路中，三極管T2和T3的發射極相連后分 別接二極管D6及D7的正極、電阻R4的一端，電阻R4的另一端接輸入地GND，二極管D6的負極 通過電阻R20分別接三極管T2的基極、電阻R19的一端、變壓器TRF反饋線圈Lp3的異名端5 腳，二極管D7的負極通過電阻R21分別接三極管T3的基極、變壓器TRF反饋線圈Lp3的同名端 4腳，三極管T2集電極分別與電容C4的一端、變壓器TRF初級線圈Lpl的同名端1腳連接，三極 管T3的集電極分別與電容C4另一端、變壓器初級線圈Lp2的異名端3腳連接，變壓器初級線 圈Lpl的異名端和變壓器初級線圈Lp2的同名端相連后2腳分別接電容C18的正極、內部供電 及基準電路中電感L1的一端，電容C18的另一端接輸入地GND;所述電壓及電流反饋電路中，電阻R16與電阻R11串聯后與電容C17并聯，電容C7與電阻 R12、二極管D8并聯，電容C17的一端接倍壓整流濾波電路中高壓輸出端HVout，電容C17的另 一端通過電阻R17分別接電阻R18的一端、二極管D8的正極、放大器U2B的同相輸入端5腳，電 阻R18的另一端分別接二極管D1的正極、輸出電壓調節端Vadj，電阻R23和電容C13串聯后與 電容C6并聯，放大器U2B的反相輸入端6腳分別接電阻R10和電阻R22及電容C6的一端，電阻 R10的另一端與二極管D8的負極相連后接調節地GND1，放大器U2B的輸出端7腳分別接電阻 R3的一端、電容C6的另一端，電阻R3的另一端與三極管T1的集電極相連后接雙管自振式功 率驅動電路中電阻R19的另一端，放大器U2A的供電負端4腳接調節地GND1，放大器U2A的供 電正端8腳接內部供電及基準電路中的內部供電端Vcc，放大器U2A的輸出端1腳分別接電阻 R5和電容C5的一端，電阻R5的另一端接三極管T1的基極，電阻R8和電阻R9的一端相連后分 別接放大器U2A的反相輸入端2腳、電容C5的另一端，電阻R9的另一端與三極管T1的發射極 相連后接調節地GND1，二極管D1的負極分別與電阻R8和電阻R22的另一端相連后接內部基 準端Vref，電阻R15與電容C16并聯，電容C16的一端接高壓輸出地HGND，電容C16的另一端分 別接電阻R7的一端、倍壓整流濾波電路中二極管D2的負極，放大器U2A的同相輸入端3腳分 別接電阻R6和電容C12的一端、電阻R7的另一端，電阻R6的另一端接雙管自振式功率驅動電 路中三極管T2的發射極。2.根據權利要求1所述的一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，其特征還在于:所述 數根引針為7根鍍金引針，每根鍍金引針尺寸為? 0.6 X 27mm，7根鍍金引針通過蓋板過孔露 在殼體之外，一側的五根鍍金引針按輸入供電+Vin (3 )、輸入地GND (4 )、調節地GND 1 (5 )、調 節端Vad j (6 )、基準Vref (7 )的順序排列，另一側兩根鍍金引針按輸出HVout (1)、輸出地HGND (2)順序排列。3.根據權利要求1所述的一種超小型低紋波計數管高壓模塊電源，其特征還在于:所述 的殼體為圓柱體外形，采用金屬銅模壓成型，外形尺寸為①28 X 10mm。
【文檔編號】H02M3/338GK106026677SQ201610580851
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】仲亞娜
【申請人】東文高壓電源（天津）股份有限公司