X射线测厚仪高压电源科普小知识

大家好!今天为大家带来高压电源的科普小知识。

X射线高压电源是X射线测厚仪的重要部件之一，它能产生几万伏至几十万伏高压，并且需要提供独立可调的3~12V灯丝电源，要求稳定性0.1%以内。主要原理如下图所示：

首先是将220VAC经过滤波整流后转成320VDC，然后进行斩波，变成20V~320V可调直流电源，再逆变成交流电源输出给高压变压器，高压变压器经过一定的变比，得到倍压整流电路的初始电压，最后经过倍压整流将输出电压提高到万伏级别。调整斩波电压和逆变电源主要是使用大功率IGBT来实现，IGBT的驱动信号则为PWM发生器，通过PI自动调节脉宽来得到我们所需要的参数。另外，X射线产生还需要一定的灯丝电源，调节灯丝电源的机理是通过反馈回来的管电流和灯丝电流与对应的设定值进行PI运算，最终得到我们所需要的管电流。

高压电源的精度和稳定性主要取决于以下几个方面：

1. 高压变压器的设计，对其绝缘问题、能量传输问题、自激震荡问题充分实验并特殊处理，使其适应耐压、漏感、损耗、高频的复杂环境。

2. 灯丝变压器的设计，由于我们使用的是负高压，这要对灯丝骨架的绝缘要求非常高，需要满足系统最大高压值1.5倍以上的耐压。

3. 倍压整流电路设计，其中对电容的耐压和稳定性有极大的要求，这是高压电源成败的关键，而对二极管的整流特性要好。

4. 采样电路的设计，电阻的精度和温漂是高压电源重复性和可靠性的保障。

5. 最后的难点就是控制电路的设计，核心原理就是PI调节，这需要经过无数次模拟及反复实验才能得出最佳方案，元器件性能的选择也尤其重要。

以上就是本次公众号为大家带来的高压电源科普小知识，我们会接着陆续为大家介绍不同部件的原理及其功能介绍，谢谢大家的支持。