专利名称：测厚仪高压逆变直流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压逆变电源产品，尤其涉及一种测厚仪高压逆变直流电源，属于仪器电源设备技术领域。
背景技术：
测厚仪是一种在线测量板材厚度的精密仪器。X射线测厚仪是一种以X射线为载体的非接触式厚度测量系统，在无接触和非破坏的条件下对带钢的厚度完成测量，具有较高的测量精度。工作中X射线管在高压条件下产生X射线，电源是X射线测厚仪的重要组成部分，其性能的好坏直接影响整个X射线测厚仪装置的稳定性和效率，电源应具有恒功率和稳压输出的功能。其次，目前一些高压直流电源频率低，电源的体积和重量都比较大， 转换效率低，稳定度差，使用时很不便。为了克服以上的问题对测厚仪电源的影响，减小电源体积和重量、提高电源的稳定性和效率、增大电源的功率和可靠性等就显得尤为重要。
发明内容针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种测厚仪高压逆变直流电源， 具有减小电源体积和重量、提高电源的稳定性和效率、增大电源的功率和可靠性的效果。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种测厚仪高压逆变直流电源，包括蓄电池、逆变电路、倍压电路、放电保护和电压调节，所述逆变电路与蓄电池连接， SG3526驱动电路与放电保护电路和电压调节连接，倍压电路与逆变电路输出端相连，所述逆变电路由两个场效应管和变压器连接构成。所述场效应管为IRF630N。所述逆变电路由SG3526芯片控制，SG3526芯片的管脚13和管脚16分别与两个
场效应管连接。所述放电保护电路与SG3526芯片管脚5连接。本实用新型的有益效果是减小电源体积和重量、提高电源的稳定性和效率、增大电源的功率和可靠性。
图I为本实用新型的电源系统结构原理框图；图2为本实用新型的逆变电路电路图；图3为本实用新型的PWM占空比调节电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。如图I、图2和图3所示，本实用新型包括蓄电池、逆变电路、倍压电路、放电保护和电压调节，所述逆变电路与蓄电池连接，SG3526驱动电路与放电保护电路和电压调节连接，倍压电路与逆变电路输出端相连，所述逆变电路由两个场效应管和变压器连接构成；场效应管为IRF630N ;逆变电路由SG3526芯片控制，SG3526芯片的管脚13和管脚16分别与两个场效应管连接；放电保护电路与SG3526芯片管脚5连接。逆变电路由两个场效应管TRl与TR2、电感Tl及变压器T2构成。SG3526的13管脚和16管脚输出的PWM脉冲相位相差180°控制两个场效应管的交替导通。当TRl导通时， 同相输出，即电感Tl输入电压和输出同相；当TR2导通时,反相输出即电感Tl输入电压和输出电压反相，这样在变压器输出端形成了交变方波的频率与PWM脉冲频率相同，把蓄电池输入的24V直流电逆变为交流电，实现电路的初步逆变转换。PWM方波的频率是由SG3526 芯片9管脚和10管脚的电容和电阻的值共同决定的。PWM脉冲频率可以表示为
I
f ~-----
Ct (067^3-+1^ )C1 :指定的电容值，為·:指定的电阻值初步逆变后的交流电经过倍压电路升压整流后向设备提供连续的直流高压信号。 通过调节管脚13和16输出的PWM脉冲的占空比可以调节变压器输出电压值的大小。整个逆变电源的核心为SG3526控制电路，SG3526是一种具有推挽输出功能的脉冲宽度调制集成电路。由其构成的电源有以下特点外围电路简单、电压调整率好、稳定度高，同时具有恒功率和稳压输出的功能。PWM脉宽控制电路逆变信号的转换，通过调节PWM 脉冲信号占空比来调节电源的输出电压的大小。工作中，通过ICl提供一个IOV的基准电压，由Rll电阻调节分压使IClA的正向输入端电压在O — IOV之间变化，用来改变SG3526 误差放大器正向输入端的电压，来调节输出PWM的占空比。工作中，当SG3526芯片1、2脚的电压差为零时，方波的占空比为O. 25，当电压差增大时，方波的占空比也会逐渐增大，占空比最大为O. 5。本设计电压输出为30KV，额定功率为40W，根据功率关系式可以得出满载电阻
U7P = ^f-
R
TJ1 Iftjtr2
Jt 二 ——=-= 215ΜΩ
P 40ΙΤ工作中，当负载大于满载电阻时，输出电流减小，通过电流反馈电路使运放IC2B 反向输入端电压减小，运放输出电压增大，使得SG3526芯片I管脚的电压增大，导致PWM的占空比增大,使输出高压增大。当输出高压增大时运放IClB输出电压增大，使运放IClA的反向输入端电压增大，其输出电压减小，从而使SG3526误差放大器同向输入端的得电压降低，又导致输出的PWM占空比减小，从而使输出高压又降低，使电源处于恒压输出状态。当负载小于满载电阻时，电源电路输出电流增大，通过电流反馈，运放IC2B的反向输入端电压增大，使SG3526内部误差放大器的同向输入端电压减小,输出PWM的占空比减小，导致输出高压降低，同时使运放IClA反向输入端电压减小，也使得SG3526内部误差
4放大器的同向输入端电压减小，输出PWM的占空比减小，电路降压，电路工作在恒功率状态。放电保护电路，通过SG3526输出的PWM脉冲控制。设计的电源具有过流和放电保护功能，过流保护是在驱动电路中加上了取样电阻。工作中取样电阻上的分压直接送到SG3526芯片的限流比较器反相输入端和同相输入端，当两端的限流比较电压大于O. IV时，电路封锁SG3256停止工作。经计算可知当反馈电流大于6. 9A时，过流保护电路将封锁SG3526的PWM输出，造成电源暂时无输出，起到保护作用。取样电阻的选取，常用的金属膜或氧化膜电阻具有一定的感性，当电流流过取样电阻时，就会感生出一定的感性电压，电感分量在高频时会呈现很大的阻抗，容易产生震荡，损坏回路中的其他器件。因此，本设计中取样电阻采用无感值的电阻即无感电阻，用于吸收使用过程中产生的不需要的电量，起到缓冲，制动的作用，采用无感电阻后，其阻抗不会随着频率的增加而增加，即使在高频状态下，也不会造成过流保护的误动作现象。同时设计了放电保护电路，当外界负载出现短路等原因时，倍压器电流反馈输出电流会急剧增加，电路经过前面介绍的电流反馈电路使PWM占空比变小，降低输出电压。当电流大于一定值时，就会使光电稱合器I脚的电压变为高电平，使光稱导通，给555定时器2 端一触发信号，使555的3脚输出一个高电平，使SG3526停止工作，达到放电保护的目的。
权利要求1.一种测厚仪高压逆变直流电源，其特征在于包括蓄电池、逆变电路、倍压电路、放电保护和电压调节，所述逆变电路与蓄电池连接，SG3526驱动电路与放电保护电路和电压调节连接，倍压电路与逆变电路输出端相连，所述逆变电路由两个场效应管和变压器连接构成。
2.根据权利要求I所述的一种测厚仪高压逆变直流电源，其特征在于所述场效应管为 IRF630N。
3.根据权利要求I所述的一种测厚仪高压逆变直流电源，其特征在于所述逆变电路由 SG3526芯片控制，SG3526芯片的管脚13和管脚16分别与两个场效应管IRF630N连接。
4.根据权利要求I所述的一种测厚仪高压逆变直流电源，其特征在于所述放电保护电路与SG3526芯片管脚5连接。
专利摘要本实用新型公开了一种测厚仪高压逆变直流电源，属于仪器电源设备技术领域，包括蓄电池、逆变电路、倍压电路、放电保护和电压调节，逆变电路与蓄电池连接，SG3526驱动电路与放电保护电路和电压调节连接，倍压电路与逆变电路输出端相连，逆变电路由两个场效应管和变压器连接构成。有益效果是减小电源体积和重量、提高电源的稳定性和效率、增大电源的功率和可靠性。
文档编号H02M7/48GK202353488SQ20112051172
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者顾艳梅 申请人:顾艳梅