[发明专利]一种电子束微细加工设备加速电源装置及控制方法

权利要求书

1.一种电子束微细加工设备加速电源装置，包括进线滤波器(1)、低压整流桥(2)、逆变单元(3)、高压单元(4)和调节器(5)，所述进线滤波器(1)的输入端与外部电网连接，所述进线滤波器(1)的输出端、低压整流桥(2)、逆变单元(3)和高压单元(4)的输入端依次串联，所述高压单元(4)的高压输出端输出高压电，所述高压单元(4)的信号端输出的高压反馈信号U送至所述调节器(5)的第二输入端，所述调节器(5)的第一输入端输入高压给定信号U^*，所述调节器(5)的输出端与所述逆变单元(3)的信号端连接；

所述进线滤波器(1)，其用于接入交流电，消除电磁干扰信号在其输入端与输出端间的传递；

所述低压整流桥(2)，其用于将交流电变换成不可控脉动直流电；

所述逆变单元(3)，其用于将不可控直流电逆变成可控中频矩形波交流电；还用于将调节信号Uc转换成PWM信号的占空比，调整中频矩形波交流电的幅值，稳定高压输出；

所述高压单元(4)，其用于将可控中频矩形波交流电进行升压和整流滤波，并输出平直的直流高压电，同时对输出高压值进行线性采样，输出作为高压反馈信号U；

所述调节器(5)，其用于将高压给定信号U^*与高压反馈信号U的差值进行比例－积分(PI)运算，生成调节信号Uc；

所述逆变单元(3)包括A相逆变器、B相逆变器和驱动脉冲发生器(3-1)，所述A相逆变器和所述B相逆变器均与所述驱动脉冲发生器(3-1)连接；

所述A相逆变器包括开关功率管V1～V2、电感L1、电容C1～C2和电容C5，所述开关功率管V1的集电极接至所述低压整流桥(2)的正输出端，所述开关功率管V1的发射极与所述开关功率管V2的集电极相接，并连至所述电感L1的第一端，所述开关功率管V2的发射极接至所述低压整流桥(2)的负输出端，所述开关功率管V1和开关功率管V2的基极与所述驱动脉冲发生器(3-1)连接，所述电容C1和电容C2串联连接，电容C1和电容C2串联支路的C1端与所述开关功率管V1的集电极相接，电容C1和电容C2串联支路的C2端与所述开关功率管V2的发射极相接，电容C1和电容C2串联支路的中间端与所述电容C5的第一端相接，所述电容C5的第二端与电感L1的第二端相接，电感L1与电容C5组成输出低通滤波器，所述电容C5的两端作为最终输出端,接至第一升压变压器(4-1)一次绕组的两端；

所述B相逆变器包括开关功率管V3～V4、电感L2、电容C3～C4和电容C6，所述开关功率管V3的集电极接至所述低压整流桥(2)的正输出端，所述开关功率管V3的发射极与所述开关功率管V4的集电极相接，并连至所述电感L2的第一端，所述开关功率管V4的发射极接至所述低压整流桥(2)的负输出端，所述开关功率管V3和开关功率管V4的基极与所述驱动脉冲发生器(3-1)连接，所述电容C3和电容C4串联连接，电容C3和电容C4串联支路的C3端与所述开关功率管V3的集电极相接，电容C3和电容C4串联支路的C4端与所述开关功率管V4的发射极相接，电容C3和电容C4串联支路的中间端与所述电容C6的第一端相接，所述电容C6的第二端与电感L2的第二端相接，电感L2与电容C6组成输出低通滤波器，所述电容C6的两端作为最终输出端,接至第二升压变压器(4-2)一次绕组的两端；

A、B两逆变器输出为双极性PWM电压波形，分别经电感L1、电容C5以及电感L2、电容C6低通滤波后变成中频矩形波电压输出。