[发明专利]工业X射线探伤机用高频高压电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源装置，用于工业X射线探伤机的高频高压电源装置。

背景技术

欧美发达国家，传统的工频X射线探伤机已被淘汰，取而代之的是性能优越的高频高压电源的X射线探伤机，国内的市场需求也正朝着这个方向转变，但进口产品所配置的高频高压电源装置价格昂贵，制约这类探伤机的扩大应用。

目前，这种用途的高频高压电源装置所采用的电路基本如图2所示：在与X射线管相连的灯丝电路和高频高压电源电路中还包括管电流和管电压控制电路。图2中R_A，R_B分别为管电压，管电流取样电路中的取样电阻。管电压和管电流控制电路由数字电位器及周围元器件组成。

现有技术AC220V整流电路中的两种噪声抑制电路，存在的问题是电源整流电路中的滤波电容失效率较高，其主要原因是来自“核心电路”的干扰脉冲电压所致。如图12、13所示，图中其中C33、C34、B11和B12、B13分别为噪声抑制电路，由于设置在滤波电容C35-C37和C38-C40后面，所以对滤波电容起不到保护的作用而导致该电路中滤波电容失效率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业X射线探伤机用高频高压电源装置，以采用共振效应来提高电路的传输效率的理念，重新设计各功能分电路，获得电路的传输效率高、可靠性高、成本低的效果。

本发明的工业X射线探伤机用高频高压电源装置，包括有管电流控制电路的灯丝电路和有管电压控制电路的高频高压电源电路，其特征在于利用共振效应提高电路传输效率的设计是：高频高压电源电路中将功率输出电路、高频高压变压器电路和倍压电路及X射线管阴阳极间分布电容连接起来后具有固定的谐振频率，灯丝电路中将功率输出电路与灯丝变压器电路连接后也具有固定的谐振频率，高频高压电源电路与灯丝电路都是由其中功率输出电路分别连接11V开关直流稳压电路和压控振荡及驱动电路，并由功率输出电路连接含噪声抑制电路的AC220V整流电路，其中灯丝电路的固有谐振频率是45±5kHz，灯丝电路中的压控振荡电路的工作频率是55～70kHz连续可调；高频高压电源电路的固有谐振频率是25±5kHz，高频高压电源电路中的压控振荡电路的工作频率是35～50kHz连续可调；高频高压变压器的次级输出电压是一个正弦波形高频高压，正弦的高压加到后面的倍压电路中。

决定高频高压电源电路共振曲线的要素是电容C1和高频高压变压器的分布电容和漏感以及倍压电路中的高压电容C5～C14的容量和X射线管的阴极与阳极的分布电容。灯丝电路共振点的要素是电容C15容量大小和灯丝变压器的分布电容及漏感。

本发明的特点是：

1、AC220V整流电路中的噪声抑制电路；

2、全新的压控振荡及驱动电路；

3、功率输出电路有两个优点：其一是要产生一个大功率的正弦波电压，以提高倍压电路的传输效率；其二能够减小倍压电路中高压电容的失效率，提高电路的可靠性。

4、在电路的整体设计中采用共振原理来提高电路的传输效率是本机设计上的一大创新。因为频率高输出电压的纹波小，设备发射的X射线的穿透力强，但其工作频率受所用元件的频率特性限制。本装置高频高压电源电路及灯丝电路的共振曲线是由目前采用的元器件决定的，随着采用元器件频率特性的提高，其共振曲线也将随之变化。

5、电路的传输效率高，可靠性高，制造成本低。

附图说明

图1是本发明利用共振效应提高电路传输效率的高频高压电源电路原理图；

图2是与现有技术相同的各功能分电路的本装置电路框图；

图3是本发明的高频高压电源电路原理框图；

图4是本发明的灯丝电路原理框图；

图5是本发明的灯丝电路中功率输出与灯丝变压器电路连接的原理图；

图6是本发明AC220V整流电路中的噪声抑制电路原理图；

图7是本发明的压控振荡及驱动电路原理图；

图8是现有技术中推挽式的功率输出电路原理图；

图9是高频高压变压器初次级绕组中正弦波电流电压波形图；

图10是本发明高频高压电源电路的共振曲线图；

图11是本发明灯丝电路的谐振曲线图；

图12是现有技术中的一种AC220V整流电路中的噪声抑制电路图；

图13是现有技术中的另一种AC220V整流电路中的噪声抑制电路图；

具体实施方式

结合附图说明本发明工业X射线探伤机用高频高压电源装置中各分电路的设计：