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X射线定向仪高压电源控制电路设计

沈阳师范大学物理科学与技术学院辽宁省射线仪器仪表工程技术研究中心邱慧颖

辽宁省射线仪器仪表工程技术研究中心沈阳师范大学实验教学中心邓玉福

沈阳师范大学物理科学与技术学院辽宁省射线仪器仪表工程技术研究中心孟德川

沈阳师范大学实验教学中心于桂英

本文设计了一种具有慢启动、自动调压功能和过压过流保护功（吕鹏涛,张秋霞,雷佳.高压大功率开关电源技术分析及研究[J].电子

能的X射线定向仪高压电源控制电路，电源输出0-30kV连续可调，世界,2019(16):161-162；王壮.高频谐振开关电源的优化设计与实现

电流0-5mA。该电路具有结构简单、保护阈值参数任意调节、通用[D].华北电力大学,2017；丛恩佳.固态小型高压电源的设计[D].沈阳

性强等特点。师范大学,2018）。输出的高压与束流通过采样电阻实时采样，采

X射线定向仪是利用X射线的衍射特性对单晶体的各晶面得的电压信号反馈到PI调节电路和保护电路；当电源高压或束流超

在空间相互排列角度进行精密测定的一种光学检测仪器（陈香过预定值时，继电器动作，切断逆变电路，仪器停止工作，确保整

明.多功能X射线定向仪控制系统设计及缺陷识别方法[D].东北大机系统安全。

学,2017）。X射线定向仪主要由X射线管高压发生装置、计数

管、测角仪信号放大电路等组成。高压电源是该仪器中的重要2控制电路工作原理

核心部件，很大程度决定了X射线定向仪的稳定度和测量精度2.1自动调节电路工作原理

（谭力,夏凌,吴晓慧.X射线定向仪的稳定度测定及分析[J].企业标自动调节电路由慢启动电路和比例积分调节电路（PI调节电

准化,2008(Z4):48；胡海洪.X射线管性能对定向仪精度影响的探路）组成，如图2所示。

讨[J].真空电子技术,2004(02):47-49）。本文设计了一种具有慢启

动、自动调压功能和过压过流保护功能的X射线定向仪高压电源

（30kV5mA）控制电路。该电路设计结构简单，输出稳定，保护

阈值参数可任意调节，操作方便，维修便利，实用性强。

1电源整体结构

高压电源结构如图1所示。

图2自动调节电路

（1）12V辅助电源为比例积分调节电路中LM358模块进行供

电，同时，该电压经电容滤波后通过由S8050组成的自举式跟随器

及由LM7809三端稳压模块组成的可调直流稳压滤波器得到0—9V

直流电压，该电压作为设定电压供比例积分（PI）电路使用，具有

慢启动功能，克服了因PI调节电路调节速度快时易引起的系统震

荡，提高了PI调节电路的稳定性。