[实用新型]有开路保护的高压电源

说明书

本实用新型涉及一种高压电源的改进，具体地说，是一种有开路保护的高压电源。

众所周知，电子元件组成的高压电源由高压变压器输出，其输出绕组阻抗非常高，也就是通常所说的高阻抗输出。工作时，高压电源的输出功率耗散在低阻抗负载上，一旦负载出现异态－－负载失落或漏接，高压变器的输出绕组成开路，负载阻抗为无穷大，此时高压电源的输出功率全部内耗在输出变压器上，使其发热直至烧毁，这是人们所不希望的。通常的解决办法是自高压输出取样，并将取样信号送回振荡器，自动负反馈调整，降低输出功率，保护高压变压器不受损坏。然而，这种解决方案却存在严重的弊端：1.使高压电源电子线路变得复杂；2.振荡、功率输出合一的线路实施较难；3.影响负载的动态范围；4.成本高。显然，这是一种不理想的技术解决方案。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、易实施、不影响负载动态范围的有输出开路保护的高压电源。

本实用新型是这样实施的：在高压电源的输出变压器－－高压包的输出绕组并联一个能引起热控开关联动的隙放器，调整隙放器的放电起始电压，使在负载动态范围内隙放器不工作，在负载空载或超过动态工作范围时隙放器两端压差太高而放电，使隙放器发热以引起热控开关工作。热控开关被连接在高电源的工作回路中，例如装在振荡回路或电源输入电路或高压变压回路。正常情况下，它处于闭合状态，高压电源正常工作，只有当高压电源输出开路或负载阻抗太大处于正常范围之外，引起隙放器放电产生热量，使热控开关断开，切断高压电源的正常工作回路，停止工作。由上所述，本实用新型包括已有无输出开路保护的高压电源和由隙放器与受隙放器热控制的热控开关所构成的开路保护部件，隙放器与高压电源的输出变压器的输出绕组并联，而热控开关串接入高压电源的工作回路中。

本实用新型的优点是：1.结构简单、层次分明，易于实施；2.工作稳定可靠、安全；3.成本低。

本实用新型由以下附图加以实施。

图1是本实用新型隙放器和热控开关结构示意图。

图2～图5分别为本实用新型的4个实施例的电结构原理图。

下面我们根据图1～2给出本实用新型一个实施例，并对实施例加以阐述，进一步给出本实用新型的技术细节。

本实施例的开路保护高压电源，其最高输出电压为3500伏（峰－峰值）。如图1所示，隙放器J2由铜针J21、J22和陶瓷套管J20构成，J21和J22分别与陶瓷套管J20的两端A、B成紧联结，它们的间隙大小决定于所要求的放电压的高低，本实施例要求其最低放电电压为5000伏（Vp－Vp）。热控开关K2由双金属片K21和定触片K22构成，K21与陶瓷套管J20成面接触。在正常情况下，K21与K22闭合，当陶瓷套管J20发热时，K21受热弯曲而使K21与K22分离不相接触。隙放器J2与热控开关K2构成输出开路保护部件2。从图2可见，本实用新型包括无开路保护的高压电源1和输出开路保护部件2。该无开路保护高压电源1的两个输出端与隙放器J2相连接，受隙放器J2热控制的热控开关K2串接在无输出开路保护的高压电源1中的振荡回路，例如在回路断开点P和Q处分别连接K21和K22，热控开关K2闭合时，振荡器回路闭合，振荡器正常工作，从而本实用新型高压电源也正常工作，热控开关K2断开时，即点P与点Q不连通，振荡器不能工作，则本实用新型高压电源无输出，确保其高压变压器T2的安全。我们仔细分析一下本实施例的工作过程：在负载正常时，热控开关K2闭合，接上市电电源，市电由整流桥DG1整流和串联电容C1、C2滤波，C1和C2也构成电容分压器，在起始时，晶体管BG1处于截止状态。整流电压经电阻R5和热控开关K2向电容C3充电至触发管D1的击穿电压，使D1导通并向晶体管BG2提供基极电流，使BG2导通，其集电极输出经变压器T1的绕组L3传送至高压输出变压器T2的初级绕组L4，由T2变压升压输出。与此同时，在变压器T1中，由于绕组L3与绕组L1同相、与绕组L2反相，导致晶体管BG2截止而BG1导通。与上述过程一样，输出信号自BG1的发射极经变压器T1的绕组L3传送给输出变压器T2的初级绕组L4，引起输出绕组L5反向高压输出和由L3作用于L1与L2，又使晶体管BG2导通和BG1截止。上述过程交替进行往复循环。但一旦输出开路，隙放器J2两端电压升高，引起金属铜针J21与J22间的隙缝处放电，导致陶瓷套管J20发热，使双金属片K21与定触片K22分开，即热控开关K2断开。从图2可知，此后，由于电容C3不能获得充电电流，可控硅管D1不能被开启，三极管BG2不能被周期性截止与导通，从而，三极管BG1也不能周期性导通与截止，即以三极管BG1、BG2为主体构成的振荡器不能工作。因而，也不能激励输出变压器T2工作，使T2不致发热毁坏。直到热控开关K2不再受热，恢复正常温度后又重新闭合，振荡器才重新工作，若输出仍为开路，则又重复上述工作进程；若接好负载，则本实用新型高压电源正常工作。