一种光电倍增管用小体积负高压电源及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电倍增管，特别是涉及一种光电倍增管用小体积负高压电源及其制作方法。
【背景技术】
[0002]光电倍增管具有极高的灵敏度和极快的响应速度等特点，它在光谱探测和极微弱快速光信息探测等方面成为首选的光电器件。它在太空探测、核工业、地质勘探、生命科学等领域有着广泛的运用。光电倍增管一般采用电阻链分压器将高压电分压给各倍增极供电。对电源的精度和稳定度都很高。
[0003]现在市场上一般有两类结构的高压电源，一类是数控的，一类是模拟控制的，以模拟控制运用居多。目前市场上光电倍增管高压电源一般采用一级稳压控制，精度和稳定度都相对较低，高压电源与电阻链分压器分离，造成体积大，使用不方便的缺点。
【发明内容】
[0004]针对目前市场上光电倍增管高压电源的缺点和不足，本发明提供一种光电倍增管用高精度高稳定度小体积负高压电源及其制作方法。
[0005]本发明采取的技术方案是:一种光电倍增管用小体积负高压电源，其特征在于:负高压电源电路包括直流电源、取样反馈电路、稳压功率晶体管、PWM控制稳压电路、功率晶体管、高频变压器、倍压整流电路、滤波电路和电阻链分压器，其中直流电源分别与取样反馈电路、稳压功率晶体管连接，稳压功率晶体管分别与取样反馈电路、PWM控制稳压电路、功率晶体管、高频变压器连接，高频变压器与倍压整流电路连接，倍压整流电路与滤波电路连接。
[0006]本发明所述的一种光电倍增管用小体积负高压电源的制作方法，其特征在于:将负高压电源电路分割成若干部分，制作成若干块与管座同为圆柱形状的PCB板，采用层叠焊接的方法，将若干块PCB板与管座电气相连，其步骤如下:
(一).将圆柱形状的管座装进预先加工好的铜圈内固定；
(二).将其中一块圆柱形状的PCB板与管座组装焊接；
(三).以此类推，依次将其余的几块圆柱形状的PCB板用跳线组装焊接在一起；
(四).焊接好输入输出线后安装到外壳中；
(五).最后用聚氨酯绝缘胶进行灌封，固定若干块PCB板在外壳中的位置。
[0007]本发明所产生的有益效果是:运用二级稳压控制拓扑，在稳定性上相对来说有很大幅度的提高，采用反馈环路单独供电的方法，提高了电源的精度。同时将电阻链分压器集成在电路中，结合多板层叠组装工艺技术，使光电倍增管的体积大幅度减小。
【附图说明】
[0008]图1是本发明负高压电源电路连接原理框图； 图2是本发明负高压电源整体结构外形示意图；
图3是图2的分解不意图；
图4是图1的电原理图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
参照图1，负高压电源电路包括直流电源100、取样反馈电路106、稳压功率晶体管101、PWM控制稳压电路103、功率晶体管104、高频变压器102、倍压整流电路105、滤波电路107和电阻链分压器108，其中直流电源100分别与取样反馈电路106、稳压功率晶体管101连接，稳压功率晶体管101分别与取样反馈电路106、PWM控制稳压电路103、功率晶体管104、高频变压器102连接，高频变压器102与倍压整流电路连接，倍压整流电路105与滤波电路107连接。
[0010]下面以输出为-1300V的光电倍增管用高精度高稳定度小体积电源为例，参照图4详细描述各器件的功能及实现原理:
外部供电直流电源100通过稳压功率晶体管101稳压后进入高频变压器102的初级侧，此时PWM控制稳压电路103产生驱动波形驱动功率晶体管104的导通与截止，使高频变压器102工作，在高频变压器102的次级产生200V左右的高压脉冲，这个高压脉冲通过由电容和二极管组成的倍压整流电路105升压成为-1300V的负高压直流电源。这个-1300V的负高压直流电源分成两路，一路通过由采样电路A和运算放大器组成的取样反馈电路106，输出一个反馈信号控制稳压功率晶体管101实现稳压环路。另外在取样反馈电路106预置有调节输入端口，通过对端口输入0-10V的电压，可以调节反馈信号，达到调整输出电压的目的。另外一路-1300V通过滤波电路107后得到一高质量的-1300V输出电源。该-1300V输出电源通过电阻链分压器108分成十三级极电压供光电倍增管电极工作。
[0011 ] 参照图2和图3，本发明其中一块与管座9组装焊接好的圆柱形状的PCB板(PCB4)位于铜圈10的圈口之上，若干块圆柱形状的PCB板直径与铜圈10的圈口外直径均相等。
[0012]参照图3，本发明将负高压电源电路分割成四部分，制作成四块与管座同为圆柱形状的PCB板，分别为:PCB1板、PCB2板、PCB3板和PCB4板，PCB1板包括:直流电源输入端、稳压功率晶体管电路、高频变压器、PWM控制电路和功率晶体管；PCB2板包括:倍压整流电路和采样反馈电路；PCB3板包括:滤波电路；PCB4板包括:电阻链分压电路。与管座组装焊接的其中一块圆柱形状的PCB板为PCB4板，以此类推，其余几块圆柱形状的PCB板组装焊接顺序依次为PCB3板、PCB2板、PCB1板。
[0013]焊接好输入输出线后，将组装为一体的管座9、铜圈10以及四块PCB板整体安装到外壳11中；最后用聚氨酯绝缘胶进行灌封，固定四块PCB板在外壳11中的位置。
【主权项】
1.一种光电倍增管用小体积负高压电源，其特征在于:负高压电源电路包括直流电源、取样反馈电路、稳压功率晶体管、PWM控制稳压电路、功率晶体管、高频变压器、倍压整流电路、滤波电路和电阻链分压器，其中直流电源分别与取样反馈电路、稳压功率晶体管连接，稳压功率晶体管分别与取样反馈电路、PWM控制稳压电路、功率晶体管、高频变压器连接，高频变压器与倍压整流电路连接，倍压整流电路与滤波电路连接。2.一种如权利要求1所述的光电倍增管用小体积负高压电源的制作方法，其特征在于:将负高压电源电路分割成若干部分，制作成若干块与管座同为圆柱形状的PCB板，采用层叠焊接的方法，将若干块PCB板与管座电气相连，其步骤如下: (一).将圆柱形状的管座装进预先加工好的铜圈内固定； (二).将其中一块圆柱形状的PCB板与管座组装焊接； (三).以此类推，依次将其余的几块圆柱形状的PCB板用跳线组装焊接在一起； (四).焊接好输入输出线后安装到外壳中； (五).最后用聚氨酯绝缘胶进行灌封，固定若干块PCB板在外壳中的位置。3.根据权利要求2所述的一种光电倍增管用小体积负高压电源的制作方法，其特征在于:所述其中一块与管座组装焊接好的圆柱形状的PCB板位于铜圈的圈口之上，若干块圆柱形状的PCB板直径与铜圈的圈口外直径均相等。4.根据权利要求2所述的一种光电倍增管用小体积负高压电源的制作方法，其特征在于:将负高压电源电路分割成四部分，制作成四块与管座同为圆柱形状的PCB板，分别为:PCB1板、PCB2板、PCB3板和PCB4板，PCB1板包括:直流电源输入端、稳压功率晶体管电路、高频变压器、PWM控制电路和功率晶体管；PCB2板包括:倍压整流电路和采样反馈电路；PCB3板包括:滤波电路；PCB4板包括:电阻链分压电路。5.根据权利要求2或权利要求4所述的一种光电倍增管用小体积负高压电源的制作方法，其特征在于:与管座组装焊接的其中一块圆柱形状的PCB板为PCB4板，以此类推，其余几块圆柱形状的PCB板组装焊接顺序依次为PCB3板、PCB2板、PCB1板。
【专利摘要】本发明公开了一种光电倍增管用小体积负高压电源及其制作方法。负高压电源电路包括直流电源、取样反馈电路、稳压功率晶体管、PWM控制稳压电路、功率晶体管、高频变压器、倍压整流电路、滤波电路和电阻链分压器。将负高压电源电路分割成若干部分，制作成若干块与管座同为圆柱形状的PCB板，采用层叠焊接的方法，将若干块PCB板与管座电气相连。运用二级稳压控制拓扑，在稳定性上相对来说有很大幅度的提高，采用反馈环路单独供电的方法，提高了电源的精度。同时将电阻链分压器集成在电路中，结合多板层叠组装工艺技术，使光电倍增管的体积大幅度减小。
【IPC分类】H02M3/335, H05K1/14, H02M3/00, H05B37/02, H02M7/10
【公开号】CN105429456
【申请号】CN201510950799
【发明人】郑海华, 李东波, 杨浩然, 陈亚飞, 邓学利
【申请人】天津光电惠高电子有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月19日