一种高频高压脉冲电源模块的制作方法

本发明涉及电力电子电源，具体涉及一种高频高压脉冲电源模块。

背景技术：

1、电子捕获检测器(electroncapturedetector)，简称ecd。电子捕获检测器也是一种离子化检测器，它是一个有选择性的高灵敏度的检测器，它只对具有电负性的物质，如含卤素、硫、磷、氮的物质有信号，物质的电负性越强，也就是电子吸收系数越大，检测器的灵敏度越高，而对电中性(无电负性)的物质，如烷烃等则无信号。

2、在ecd中使用的he气源离化辉光放电，其实是一种产生电子的机制。具体来说，当he气通过辉光放电室时，会受到足够的能量激发而产生电子。这些电子随后被电负性化合物捕获，产生负离子。辉光放电的能量可以通过调节辉光放电室的电压来控制，一般来说，辉光放电的电源需要提供稳定的直流电压，通常在几千伏到几万伏之间，具体电压的大小和稳定性会影响到辉光放电的效果和电子的产生效率。电源的稳定性也会影响到ecd的灵敏度和噪声水平。因此，对于电源的要求主要是要提供稳定、高频、高压的脉冲电源。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高频高压脉冲电源模块，解决以下技术问题：

2、如何提供适合ecd使用的稳定、高频、高压的脉冲电源。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种高频高压脉冲电源模块，包括相互耦合的hv输入模块、电流反馈模块、频率反馈模块和hv输出模块；

5、所述电流反馈模块用于高、低电流输出模式的高效切换，所述频率反馈模块用于保证所述hv输出模块的脉冲输出频率、功率稳定的稳定性。

6、通过上述技术方案，本发明采用高效的低压转换高压技术，以mosfet作为功率开关器件，采用脉宽调制pwm技术，提高开关控制的稳定性；通过电流反馈模块、频率反馈模块的反馈技术，提高高压脉冲电源输出电压、电流及频率的稳定性。

7、作为本发明进一步的方案：所述hv输入模块包括：

8、接线端jp1、极性电容pc1、极性电容pc2和保险丝f1；

9、其中，所述接线端jp1的端子1与所述极性电容pc1、所述极性电容pc2和所述保险丝f1的一端接地连接，所述所述极性电容pc1和所述极性电容pc2各自远离接地端的一端连接，所述保险丝f1的另一端与所述接线端jp1的端子2连接。

10、作为本发明进一步的方案：所述电流反馈模块包括：

11、电阻pr1、电阻pr2、电容c2、电容c3、电容c6、电容pc7、极性电容pc8、电感l2、霍尔传感器u1；

12、其中，所述电阻pr1和所述电阻pr2的一端与所述电容pc7的一端连接，所述电容pc7的另一端接地后与所述霍尔传感器u1的接地引脚连接；所述电容c3的一端接所述霍尔传感器u1的电源电压引脚，配5v电压，另一端接地；

13、所述电感l2的一端与所述极性电容pc8的一端和所述霍尔传感器u1的采样电流负端引脚连接，另一端与所述电容c2和所述电容c6各自的一端以及所述hv输出模块连接，所述电容c2的另一端和所述极性电容pc8的另一端接地；

14、所述霍尔传感器u1的采样电流正端与所述保险丝f1连接。

15、作为本发明进一步的方案：所述hv输出模块包括接线端jp3和变压器trans5；

16、其中，所述接线端jp3的端子1和端子3之间设置所述变压器trans5的副边，所述变压器trans5的原边两端与所述频率反馈模块连接。

17、作为本发明进一步的方案：所述频率反馈模块包括第一反馈单元和第二反馈单元；

18、所述第一反馈单元包括mos管q1、电阻dr1、电阻dr11、电阻dr27、电阻dr14、电阻dr15、电阻dr16、电容c4、电容c5和驱动ic1；

19、所述第一反馈单元包括mos管q2、电阻dr12、电阻dr13、电阻dr28、电阻dr17、电阻dr18、电阻dr22、电容mc3和驱动ic2；

20、其中，所述变压器trans5的原边一端与所述mos管q1的源极连接，另一端与所述mos管q2的源极连接；所述mos管q1的漏极接地，所述mos管q1的栅极分别与所述电阻dr1、所述电阻dr11、所述电阻dr27的一端连接，所述电阻dr1和所述电阻dr11的另一端与所述驱动ic1连接，所述电阻dr27的另一端接地；

21、所述驱动ic1的输入正端与所述电阻dr15和所述电阻dr16的一端连接，所述电阻dr15的另一端接pwm输入信号，所述电阻dr16的另一端接频率输入信号；所述驱动ic1的输入负端与所述电阻dr14连接后接地；所述驱动ic1的电源引脚接所述电容c5后接地；

22、所述驱动ic2的输入正端与所述电阻dr17和所述电阻dr18的一端连接，所述电阻dr17的另一端接pwm输入信号，所述电阻dr18的另一端接频率输入信号；所述驱动ic2的输入负端与所述电阻dr22连接后接地；所述驱动ic2的电源引脚同时接所述电容c4和所述电容mc3后接地；

23、所述mos管q2的漏极接地，所述mos管q2的栅极分别与所述电阻dr12、所述电阻dr13、所述电阻dr28的一端连接，所述电阻dr12和所述电阻dr13的另一端与所述驱动ic2连接，所述电阻dr28的另一端接地。

24、作为本发明进一步的方案：所述驱动ic1和所述驱动ic2的电源引脚均配12v电压。

25、本发明的有益效果：本发明采用高效的低压转换高压技术，以mosfet作为功率开关器件，采用脉宽调制pwm技术，提高开关控制的稳定性；通过电流反馈模块、频率反馈模块的反馈技术，提高高压脉冲电源输出电压、电流及频率的稳定性。

技术特征：

1.一种高频高压脉冲电源模块，其特征在于，包括相互耦合的hv输入模块、电流反馈模块、频率反馈模块和hv输出模块；

2.根据权利要求1所述的高频高压脉冲电源模块，其特征在于，所述hv输入模块包括：

3.根据权利要求2所述的高频高压脉冲电源模块，其特征在于，所述电流反馈模块包括：

4.根据权利要求2所述的高频高压脉冲电源模块，其特征在于，所述hv输出模块包括接线端jp3和变压器trans5；

5.根据权利要求4所述的高频高压脉冲电源模块，其特征在于，所述频率反馈模块包括第一反馈单元和第二反馈单元；

6.根据权利要求5所述的高频高压脉冲电源模块，其特征在于，所述驱动ic1和所述驱动ic2的电源引脚均配12v电压。

技术总结
本发明涉及电力电子电源技术领域，公开了一种高频高压脉冲电源模块，包括相互耦合的HV输入模块、电流反馈模块、频率反馈模块和HV输出模块；所述电流反馈模块采用高频计数技术及霍尔电流采集技术，可保证高、低电流输出模式的高效切换，所述频率反馈模块采用MOSFET构建功率开关模块，提升了开关控制效率，有效控制了脉冲宽度，提高了检测器的灵敏度，保证所述HV输出模块的脉冲输出频率、功率稳定的稳定性。

技术研发人员：范硕,贾克,汪兆强,余海琴
受保护的技术使用者：合肥英泊智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15