基于軟開(kāi)關(guān)的電子輻照高壓電源設(shè)計(jì)

　　2.3 高壓變壓器的設(shè)計(jì)

　　電源輸出電壓較高，高頻高壓變壓器的次級(jí)采用了多級(jí)倍壓電路的方式，以降低高頻開(kāi)關(guān)變壓器的變比。但高壓變壓器仍然是高壓電源中關(guān)鍵的部件。高壓變壓器的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是如何減少分布電容和保證高壓絕緣，基于上述考慮，初級(jí)繞組排列分布如下。

　　為了減少高壓繞組和低壓繞組之間的分布電容，確保高壓繞組和低壓繞組之間的絕緣，需要將原邊繞組繞制在矩形鐵心的一邊，副邊繞組繞制在矩形鐵心的另一邊，并留足原、副邊間的距離，最后用環(huán)氧樹(shù)脂灌注作為主絕緣。

　　為了減少高壓繞組的分布電容，需要采用副邊繞組分段繞制方法，由多個(gè)繞組串接而成。

　　為確保副邊繞組和鐵心間的高壓絕緣和次級(jí)繞組層間絕緣，均采用杜邦公司生產(chǎn)的聚芳纖維紙和環(huán)氧樹(shù)脂注料的復(fù)合介質(zhì)絕緣。

　　副邊繞組起端為低電位，離鐵心端空距離較小，而副邊繞組末端為高電位，需留足鐵心端的絕緣距離，最后用環(huán)氧樹(shù)脂灌注作絕緣。

　　繞組排列分布示意圖如圖7所示。

　　2.4 變換器控制電路和電源控顯電路

　　變換器控制電路主要為電源的兩路開(kāi)關(guān)功率變換器提供控制信號(hào)和保護(hù)信號(hào)。其主要特點(diǎn)為，前級(jí)的BUCK預(yù)穩(wěn)變換電路需要的PWM脈寬，與后級(jí)串聯(lián)諧振變換的PFM的頻率相關(guān)，在同一個(gè)電壓設(shè)置信號(hào)基礎(chǔ)上生成各自的所需信號(hào)。這樣就保證了輸出電壓連續(xù)可調(diào)的要求，同時(shí)保證在額定負(fù)載工作條件下，兩級(jí)變換器都處于最佳的工程設(shè)計(jì)值，減少了變換器不應(yīng)有的電壓、電流應(yīng)力，有利于電源的穩(wěn)定工作。

　　在變換器的保護(hù)功能方面增加了一次過(guò)壓、二次過(guò)壓、變換器過(guò)流等故障檢測(cè)。當(dāng)一次過(guò)壓發(fā)生時(shí)電源處于間斷工作狀態(tài)，過(guò)壓故障消失后，電源自動(dòng)恢復(fù)工作。當(dāng)二次過(guò)壓發(fā)生時(shí)，電源直接停止工作，鎖定故障狀態(tài)，給出故障指示，直到電源復(fù)位后重新開(kāi)機(jī)方可正常工作。

　　電源控顯電路主要是完成整個(gè)電源的工作時(shí)序的控制、輸出電壓檢測(cè)指示以及高壓電源必要的人身安全性的保護(hù)措施。電路采用了單片機(jī)作為核心控制器件。通過(guò)高精度的A/D變換器將輸出電源取樣信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過(guò)四位數(shù)碼顯示器作為本地指示。面板按鈕信號(hào)通過(guò)單片機(jī)控制的程序?qū)崿F(xiàn)本地的電源開(kāi)、關(guān)機(jī)時(shí)序控制和本地的電源輸出電壓的設(shè)定。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　整個(gè)電源經(jīng)調(diào)試后目前已交付，與整個(gè)生物輻照工程裝置運(yùn)行使用。輸出電壓特性滿足了加速管的工作需求。