[发明专利]高速旋转阳极驱动器

摘要

本发明提供了一种高速旋转阳极驱动器，主要由MCU SPWM驱动电路模块、IGBT桥式驱动电路模块、ADC检测电路模块、独立驱动电源供电电路模块和驱动信号控制电路模块构成。本发明主要是利用单片机（MCU）产生50Hz～180Hz的SPWM脉冲波形，通过驱动放大而控制后级由IGBT功率管组成的全桥桥式开关电路产生交变电流而驱动电机旋转；可以有效提高靶面转速，提高成像效果以及保护靶面不易受到电子束损伤，延长设备的使用寿命。

主权项

一种高速旋转阳极驱动器，其特征在于：主要由MCU SPWM驱动电路模块、IGBT桥式驱动电路模块、ADC检测电路模块、独立驱动电源供电电路模块和驱动信号控制电路模块构成；所述的MCU SPWM驱动电路模块包括MCU芯片和SPWM前级放大驱动电路；所述的MCU芯片带8路AD转换IO口，并且取低四位作为频率选择开关使用；引脚P14～P16作为AD检测通道；引脚P20、P21为SPWM驱动信息输出口；引脚P22、P23为驱动信号检测口及工作模式切换端，由上位机对该IO口进行控制；引脚P25连接蜂鸣器；引脚P26为异常信号反馈端；引脚P27为输出继电器控制端；引脚P30、P31为程序下载端及串口通信口；所述的SPWM前级放大驱动电路主要由电阻R66、R10、R7、R13、R67、R11、R8、R14和三极管Q2、Q3构成；所述的电阻R66的一端连接MCU芯片的引脚P20，另一端连接电阻R10的一端、三极管Q2的基极，所述的三极管Q2的集电极连接电阻R7的一端，发射极串联电阻R13后接地，并且三极管Q2的发射极还与IGBT桥式驱动电路模块相连接，所述的电阻R10、R7的另一端接入供电电压；所述的电阻R67的一端连接MCU芯片的引脚P21，另一端连接电阻R11的一端、三极管Q3的基极，所述的三极管Q3的集电极连接电阻R8的一端，发射极串联电阻R14后接地，并且三极管Q3的发射极还与IGBT桥式驱动电路模块相连接，所述的电阻R11、R8的另一端接入供电电压；所述的IGBT桥式驱动电路模块包括光耦隔离放大式前驱电路和IGBT桥式电路；所述的IGBT桥式电路主要由IGBT功率管Q4、Q5、Q6、Q7以及电阻R45、电容C32构成；所述的电阻R45、电容C32串联后连接在由IGBT功率管Q4、Q5、Q6、Q7组成的桥式电路的输出脚H_OUT_A、H_OUT_B之间，输出脚H_OUT_A、H_OUT_B通过外接高频移相电容连接到球管相线，控制球管电机运转；所述的光耦隔离放大式前驱电路与SPWM前级放大驱动电路相连接；所述的ADC检测电路模块的输入端连接IGBT桥式驱动电路模块，输出端与MCU SPWM驱动电路模块相连接；ADC检测电路模块主要由电流互感器TA1、TA2、TA3和限流分压电路组成；所述的独立驱动电源供电电路模块主要由信号发生器芯片U3、驱动电路芯片U4、变压器T1组成，信号发生器芯片U3负责进行PWM 波脉宽调制振荡输出，并驱动驱动电路芯片U4进行桥式放大控制变压器T1的1、6 脚初级线圈电流通断，从而产生交变电流，由变压器T1的四组次级线圈产生相互独立的供电电压；所述的驱动信号控制电路模块主要由光耦继电器N1、N2、N3和球管温控电路N8 组成，光耦继电器N1由上位机控制，实现驱动控制；光耦继电器N2为模式切换端，通过控制端口实现摄片与透视功能下的工作模式转换；光耦继电器N3为信号反馈端，电路出现异常信号时由该控制端口反馈到上位机；球管温控电路N8为检测球管的温控开关，将检测信号反馈到上位机。