[其他]微型高压发生器

说明书

本实用新型属于电子器件领域。

目前，核仪器中广泛应用的500－3000伏高压电源由频率从几千到几十千赫兹的自激式振荡电路、倍压电路和滤波电路组成。振荡电路又有单臂式或推挽式两种。用锗晶体管制成的振荡电路具有效率高、工作稳定等优点。但锗晶体管的较大的温度系数和使用老化过程中参数变化的较大幅度使所构成的高压发生器输出随时间缓慢变化。为了取得较稳定的输出就必须配备带有取样反馈的稳压电路。硅晶体管虽然具有高反压和低温漂的优点，但它的输入特性在导通后变化很陡峭的特点使得由它构成的“振荡电路”不易起振，且有较大的起振电流，常呈现不稳定状态。同时，在组装小型化高压电源时，还存在绝缘和更换易损元件的矛盾。

本实用新型的任务是使上述高压发生器方便地集装成一个小体积的，允许较方便地检修更换易损元件的、工作稳定、效率高的组件。

本实用新型微型高压发生器，其特征在于在通常的单臂式或推挽式自激式振荡电路中，采用硅晶体管，并在其基极反馈回路中串联一个锗二极管，特别是可以串联在反馈线圈和晶体管基极之间，在后一种情况可以把晶体管和二极管看成一个复合晶体管。这个锗二极管的串入大大缓解了硅晶体管在由截止转化到导通再转化到饱和过程中，基极电流急剧增加的趋势，改善了振荡条件，从而提高了振荡电路的稳定性和效率。

本实用新型微型高压发生器，其特征在于把若干个专门设计的积木式整流单元、或若干个专门设计的积木式二倍压单元或上述两种单元的混合，按串联方式叠合构成倍压电路。这种积木式整流单元包含一个整流二极管和一个高压电容，积木式二倍压单元包含两个整流二极管和两个高压电容，它们都制成扁平体，在两底面上各有一对引出端。在一个底面上的两个引出端中，有一个制有一凹痕，另一个有一突起，以便叠合连接时识别和定位。在带有输出引出端的底面上涂一种颜色来标志整流倍压的方向，并用不同颜色来区分正向整流倍压和负向整流倍压这两种单元。这种结构使高压电源的集装既方便、又紧凑、既绝缘可靠，又便于更换易损元件。

本实用新型的一个实施方案可以用附图说明。

图1是微型高压发生器的线路示意图。

图2A是积木式正向整流单元结构。

图2B是积木式正向二倍压单元结构。

图3是微型高压发生器的结构示意图。

稳压电源输入端〔X₁〕为振荡三极管〔B₁〕（硅三极管，可为3DP6）提供电源，串联在基极反馈回路上的二极管〔B₂〕为2AP9，与〔B₁〕构成复合管结构。高压电容〔C₃〕、〔C₄〕、〔C₅〕、〔C₆〕为高压电容CT81 1000P／3KV，高压整流二极管〔B₃〕、〔B₄〕、〔B₅〕、〔B₆〕为2DZ12Q，它们构成四倍压电路。其中电容〔C₃〕、二极管〔B₃〕构成积木式正向整流单元〔A〕；电容〔C₅〕、〔C₆〕、二极管〔B₅〕、〔B₆〕构成积木式二倍压整流单元结构〔B〕，这些单元结构用绝缘材料，如环氧树脂固装成扁状，输出侧底面上可涂以红色，这个面上的两个引出端在单元内部跨接着一个整流二极管，与这个二极管的正极相连的引出端制有凹痕，另一引出端制有突起。输入侧底面引出端的形式则由串联叠合唯一决定。电容〔C₁〕为47μf／16V，〔C₂〕为4.7μf／16V，电阻〔R₁〕为1.6KΩ，变压器可由导磁率为60左右的铁氧体材料制的外径为22mm的罐状磁芯〔M〕构成，初级线圈n₁＝20，反馈线圈n₂＝3，次级线圈n₃＝800，变压器次级的一个端点〔4〕接地，另一个端点〔5〕，穿过一块绝缘材料垫片〔T〕上的小孔与积木式整流单元的输入端〔6〕连接，后者的另一输入端〔7〕接地。电阻〔R₂〕为5.1MΩ，与高压电容〔C₇〕〔C₈〕（CT814700P／3KV）构成滤波电路，电阻〔R₃〕（50MΩ）与〔R₄〕（1MΩ）构成高压发生器的初始负载。同时，可以用微安表跨接到电阻〔R₃〕和〔R₄〕的连接点〔X₂〕和地线〔G〕，检测输出端〔Y₁〕的电压，输出端〔Y₂〕是大负载输出端，电阻〔R₂〕、〔R₃〕、〔R₄〕，电容〔C₇〕、〔C₈〕先组装成〔K〕，再与积木式二倍压单元连接，整个电路安装在金属柱形体〔W〕内（如黄铜管），并把地线〔G〕与金属壳接通。当〔Y₂〕的负载电阻（包括电阻〔R₂〕、〔R₃〕、〔R₄〕构成的负载）为4.62MΩ，输入电压1.0V－4.6V时，输出端〔Y₂〕的高压输出为180V－2500V。高压输出端Y₂的输出功率，包括耗散在R₂、R₃、R₄构成的负载上的功率，与从X₂输入的直流功率的比大于80％。