專利名稱:微型高壓發(fā)生器的制作方法
本實(shí)用新型屬于電子器件領(lǐng)域。
目前，核儀器中廣泛應(yīng)用的500－3000伏高壓電源由頻率從幾千到幾十千赫茲的自激式振蕩電路、倍壓電路和濾波電路組成。振蕩電路又有單臂式或推挽式兩種。用鍺晶體管制成的振蕩電路具有效率高、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但鍺晶體管的較大的溫度系數(shù)和使用老化過程中參數(shù)變化的較大幅度使所構(gòu)成的高壓發(fā)生器輸出隨時(shí)間緩慢變化。為了取得較穩(wěn)定的輸出就必須配備帶有取樣反饋的穩(wěn)壓電路。硅晶體管雖然具有高反壓和低溫漂的優(yōu)點(diǎn)，但它的輸入特性在導(dǎo)通后變化很陡峭的特點(diǎn)使得由它構(gòu)成的“振蕩電路”不易起振，且有較大的起振電流，常呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，在組裝小型化高壓電源時(shí)，還存在絕緣和更換易損元件的矛盾。
本實(shí)用新型的任務(wù)是使上述高壓發(fā)生器方便地集裝成一個(gè)小體積的，允許較方便地檢修更換易損元件的、工作穩(wěn)定、效率高的組件。
本實(shí)用新型微型高壓發(fā)生器，其特征在于在通常的單臂式或推挽式自激式振蕩電路中，采用硅晶體管，并在其基極反饋回路中串聯(lián)一個(gè)鍺二極管，特別是可以串聯(lián)在反饋線圈和晶體管基極之間，在后一種情況可以把晶體管和二極管看成一個(gè)復(fù)合晶體管。這個(gè)鍺二極管的串入大大緩解了硅晶體管在由截止轉(zhuǎn)化到導(dǎo)通再轉(zhuǎn)化到飽和過程中，基極電流急劇增加的趨勢，改善了振蕩條件，從而提高了振蕩電路的穩(wěn)定性和效率。
本實(shí)用新型微型高壓發(fā)生器，其特征在于把若干個(gè)專門設(shè)計(jì)的積木式整流單元、或若干個(gè)專門設(shè)計(jì)的積木式二倍壓單元或上述兩種單元的混合，按串聯(lián)方式疊合構(gòu)成倍壓電路。這種積木式整流單元包含一個(gè)整流二極管和一個(gè)高壓電容，積木式二倍壓單元包含兩個(gè)整流二極管和兩個(gè)高壓電容，它們都制成扁平體，在兩底面上各有一對引出端。在一個(gè)底面上的兩個(gè)引出端中，有一個(gè)制有一凹痕，另一個(gè)有一突起，以便疊合連接時(shí)識(shí)別和定位。在帶有輸出引出端的底面上涂一種顏色來標(biāo)志整流倍壓的方向，并用不同顏色來區(qū)分正向整流倍壓和負(fù)向整流倍壓這兩種單元。這種結(jié)構(gòu)使高壓電源的集裝既方便、又緊湊、既絕緣可靠，又便于更換易損元件。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案可以用。
圖1是微型高壓發(fā)生器的線路示意圖。
圖2A是積木式正向整流單元結(jié)構(gòu)。
圖2B是積木式正向二倍壓單元結(jié)構(gòu)。
圖3是微型高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
穩(wěn)壓電源輸入端〔X1〕為振蕩三極管〔B1〕(硅三極管，可為3DP6)提供電源，串聯(lián)在基極反饋回路上的二極管〔B2〕為2AP9，與〔B1〕構(gòu)成復(fù)合管結(jié)構(gòu)。高壓電容〔C3〕、〔C4〕、〔C5〕、〔C6〕為高壓電容CT81 1000P／3KV，高壓整流二極管〔B3〕、〔B4〕、〔B5〕、〔B6〕為2DZ12Q，它們構(gòu)成四倍壓電路。其中電容〔C3〕、二極管〔B3〕構(gòu)成積木式正向整流單元〔A〕；電容〔C5〕、〔C6〕、二極管〔B5〕、〔B6〕構(gòu)成積木式二倍壓整流單元結(jié)構(gòu)〔B〕，這些單元結(jié)構(gòu)用絕緣材料，如環(huán)氧樹脂固裝成扁狀，輸出側(cè)底面上可涂以紅色，這個(gè)面上的兩個(gè)引出端在單元內(nèi)部跨接著一個(gè)整流二極管，與這個(gè)二極管的正極相連的引出端制有凹痕，另一引出端制有突起。輸入側(cè)底面引出端的形式則由串聯(lián)疊合唯一決定。電容〔C1〕為47μf／16V，〔C2〕為4.7μf／16V，電阻〔R1〕為1.6KΩ，變壓器可由導(dǎo)磁率為60左右的鐵氧體材料制的外徑為22mm的罐狀磁芯〔M〕構(gòu)成，初級線圈n1＝20，反饋線圈n2＝3，次級線圈n3＝800，變壓器次級的一個(gè)端點(diǎn)〔4〕接地，另一個(gè)端點(diǎn)〔5〕，穿過一塊絕緣材料墊片〔T〕上的小孔與積木式整流單元的輸入端〔6〕連接，后者的另一輸入端〔7〕接地。電阻〔R2〕為5.1MΩ，與高壓電容〔C7〕〔C8〕(CT814700P／3KV)構(gòu)成濾波電路，電阻〔R3〕(50MΩ)與〔R4〕(1MΩ)構(gòu)成高壓發(fā)生器的初始負(fù)載。同時(shí)，可以用微安表跨接到電阻〔R3〕和〔R4〕的連接點(diǎn)〔X2〕和地線〔G〕，檢測輸出端〔Y1〕的電壓，輸出端〔Y2〕是大負(fù)載輸出端，電阻〔R2〕、〔R3〕、〔R4〕，電容〔C7〕、〔C8〕先組裝成〔K〕，再與積木式二倍壓單元連接，整個(gè)電路安裝在金屬柱形體〔W〕內(nèi)(如黃銅管)，并把地線〔G〕與金屬殼接通。當(dāng)〔Y2〕的負(fù)載電阻(包括電阻〔R2〕、〔R3〕、〔R4〕構(gòu)成的負(fù)載)為4.62MΩ，輸入電壓1.0V－4.6V時(shí)，輸出端〔Y2〕的高壓輸出為180V－2500V。高壓輸出端Y2的輸出功率，包括耗散在R2、R3、R4構(gòu)成的負(fù)載上的功率，與從X2輸入的直流功率的比大于80％。
權(quán)利要求
1.微型高壓發(fā)生器是一種封裝在一個(gè)小體積金屬外殼內(nèi)的高壓電源組件，由單臂式或推挽式自激振蕩器、倍壓電路、濾波檢測電路組成。本實(shí)用新型的特征是在通常的自激振蕩電路的晶體管的基極反饋回路上串聯(lián)一個(gè)鍺二極管，倍壓電路采用若干個(gè)積木式整流單元、或若干個(gè)積木式二倍壓單元、或混合使用上述兩種單元串聯(lián)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述高壓發(fā)生器，其特征是把鍺二極管的負(fù)級與硅晶體管的基極連接，形成復(fù)合晶體管結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述高壓發(fā)生器，其特征是由一個(gè)整流二極管和一個(gè)高壓電容構(gòu)成積木式整流單元；由兩個(gè)整流二極管和兩個(gè)高壓電容構(gòu)成積木式二倍壓單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述高壓發(fā)生器，其特征是積木式整流單元或積木式倍壓單元組裝成扁平體，它的兩個(gè)底面上各有一對引出端，使若干個(gè)這種單元可以按串聯(lián)方式疊合連接。每個(gè)底面上的兩引出端分別為帶有凹痕和突起的金屬片，由耐高壓的絕緣封裝材料固定在單元底表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述高壓發(fā)生器，其特征是在積木式整流單元或積木式倍壓單元帶有輸出引出端的面上涂一種顏色來標(biāo)志整流倍壓方向，并用不同顏色來區(qū)分正向倍壓整流和負(fù)向倍壓整流。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述高壓發(fā)生器，其特征是積木式整流單元用絕緣材料固裝成扁平體。
專利摘要
一種儀器上使用的高壓電源組件。采用基極 回路上串接一個(gè)鍺二極管的硅晶體管組成單臂式 或推挽式自激振蕩電路和積木式整流電路單元疊 合串聯(lián)成的倍壓電路。從而使包括必要的濾波檢 測電路在內(nèi)的整個(gè)高壓裝置方便地集裝在起屏蔽 作用的金屬外殼內(nèi)。
文檔編號H02M3/335GK85201070SQ85201070
公開日1986年1月15日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者鮑關(guān)雄, 陳廷楊 申請人:南京大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan