一种用于电子束精密调控的多级偏压电源的制作方法

技术特征：
1.一种用于电子束精密调控的多级偏压电源，其特征在于，包括偏压调节低压电路(602)、偏压调节高压电路(603)、束流反馈电路(604)和单片机控制电路(105)；束流反馈电路(604)的输出端连接单片机控制电路(105)的输入端，束流反馈电路(604)采集电子束流反馈值，并将电子束流反馈值发送给单片机控制电路(105)；单片机控制电路(105)的输出端连接偏压调节低压电路(602)的输入端，单片机控制电路(105)根据电子束流给定值和电子束流反馈值计算电压设定值，并将电压设定值发送给偏压调节低压电路(602)；偏压调节低压电路(602)的输出端连接偏压调节高压电路(603)的输入端，偏压调节高压电路(603)的正输出端连接电子枪阴极灯丝(113)，偏压调节高压电路(603)的负输出端连接电子枪栅极(112)；所述偏压调节低压电路(602)包括偏压粗调电源电路(102)、偏压细调电源电路(103)和束流封闭电源电路(104)，所述偏压粗调电源电路(102)的输入端、偏压细调电源电路(103)的输入端和束流封闭电源电路(104)的输入端均连接单片机控制电路(105)的输出端，偏压粗调电源电路(102)的负输出端连接偏压细调电源电路(103)的正输出端，偏压细调电源电路(103)的负输出端连接束流封闭电源电路(104)的正输出端，偏压粗调电源电路(102)的正输出端和束流封闭电源电路(104)的负输出端作为偏压调节低压电路(602)的输出端；所述偏压调节高压电路(603)包括半桥逆变电路(106)、高压隔离变压器(107)和高压整流滤波电路(108)，所述偏压调节低压电路(602)的输出端连接至半桥逆变电路(106)的输入端，半桥逆变电路(106)的输出端连接至高压隔离变压器(107)的输入端，高压隔离变压器(107)的输出端连接至高压整流滤波电路(108)的输入端，高压整流滤波电路(108)的输出端作为偏压调节高压电路(603)的输出端。2.根据权利要求1所述的一种用于电子束精密调控的多级偏压电源，其特征在于，单片机控制电路(105)根据电子束流给定值和电子束流反馈值计算的电压设定值包括偏压粗调电源电路(102)的电压设定值、偏压细调电源电路(103)的电压设定值和束流封闭电源电路(104)的电压设定值；当电子束流给定值为0或电子束流未启动输出时：偏压粗调电源电路(102)的电压设定值为偏压粗调电源电路(102)的输出电压最大值，偏压细调电源电路(103)的电压设定值为偏压细调电源电路(103)的输出电压最大值，束流封闭电源电路(104)的电压设定值为束流封闭电源电路(104)的输出电压最大值；当电子束流给定值大于0且使能电子束流输出时：偏压粗调电源电路(102)的电压设定值为95％u
pg
，偏压细调电源电路(103)的电压设定值为5％u
pg
δu
pg
，束流封闭电源电路(104)的电压设定值为0，其中u
pg
为电子束流大小为电子束流给定值时对应的偏压调节低压电路(602)的输出电压，δu
pg
为电子束流大小为电子束流给定值时对应的偏压调节低压电路(602)的输出电压值与电子束流大小为电子束流反馈值时对应的偏压调节低压电路(602)的输出电压值之间的差值。3.根据权利要求2所述的一种用于电子束精密调控的多级偏压电源，其特征在于，所述偏压细调电源电路(103)的输出电压最大值为偏压粗调电源电路(102)的输出电压最大值的10％。
4.根据权利要求1所述的一种用于电子束精密调控的多级偏压电源，其特征在于，所述的偏压粗调电源电路(102)、偏压细调电源电路(103)、束流封闭电源电路(104)具有相同的电路结构，均包括ac/dc逆变电源单元(201)、输入滤波电容c1、功率开关管t1、续流二极管d1、滤波电感l1、输出滤波电容c2、电压采样电路(207)、pi调节电路(208)、pwm产生电路(209)和隔离驱动电路(210)，它们的位置关系是：ac380v交流电输入至ac/dc逆变电源单元(201)，ac/dc逆变电源单元(201)的正输出端连接输入滤波电容c1第一端和功率开关管t1集电极，ac/dc逆变电源单元(201)的负输出端连接输入滤波电容c1第二端、续流二极管d1正极和输出滤波电容c2第二端，功率开关管t1发射极连接续流二极管d1负极和滤波电感l1第一端，滤波电感l1第二端连接输出滤波电容c2第一端，输出滤波电容c2两端作为偏压粗调电源电路(102)的输出端；电压采样电路(207)的输出端连接pi调节电路(208)的输入端，电压采样电路(207)对偏压粗调电源电路(102)的输出端电压进行采样，并将采样电压发送给pi调节电路(208)；pi调节电路(208)的输出端连接pwm产生电路(209)，pi调节电路(208)根据采样电压和电压设定值得到调节电压，并将调节电压发送给pwm产生电路(209)；pwm产生电路(209)的输出端连接隔离驱动电路(210)的输入端，pwm产生电路(209)根据调节电压生成pwm波形，并将pwm波形发送给隔离驱动电路(210)；隔离驱动电路(210)的输出端连接功率开关管t1的基极，隔离驱动电路(210)根据pwm波形控制功率开关管t1导通和关断。

技术总结
本发明公开了一种用于电子束精密调控的多级偏压电源，其中：束流反馈电路采集电子束流反馈值并将其发送给单片机控制电路，单片机控制电路根据电子束流给定值和电子束流反馈值计算电压设定值并将其发送给偏压调节低压电路，偏压调节低压电路连接偏压调节高压电路，偏压调节高压电路的正输出端连接电子枪阴极灯丝，偏压调节高压电路的负输出端连接电子枪栅极。所述偏压调节低压电路包括偏压粗调电源电路、偏压细调电源电路和束流封闭电源电路。本发明大大提高了束流封闭的可靠性；可以大大提高电子束流调节的动态响应速度；可以大大提高偏压电源和电子束流的调节精度，从而实现小束流和大束流输出的高精度控制。现小束流和大束流输出的高精度控制。现小束流和大束流输出的高精度控制。


技术研发人员：张伟
受保护的技术使用者：南京晟源企业管理合伙企业（有限合伙）
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31