一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電倍增管，特別是涉及一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光電倍增管具有極高的靈敏度和極快的響應(yīng)速度等特點(diǎn)，它在光譜探測(cè)和極微弱快速光信息探測(cè)等方面成為首選的光電器件。它在太空探測(cè)、核工業(yè)、地質(zhì)勘探、生命科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用。光電倍增管一般采用電阻鏈分壓器將高壓電分壓給各倍增極供電。對(duì)電源的精度和穩(wěn)定度都很高。
[0003]現(xiàn)在市場(chǎng)上一般有兩類結(jié)構(gòu)的高壓電源，一類是數(shù)控的，一類是模擬控制的，以模擬控制運(yùn)用居多。目前市場(chǎng)上光電倍增管高壓電源一般采用一級(jí)穩(wěn)壓控制，精度和穩(wěn)定度都相對(duì)較低，高壓電源與電阻鏈分壓器分離，造成體積大，使用不方便的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)目前市場(chǎng)上光電倍增管高壓電源的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種光電倍增管用高精度高穩(wěn)定度小體積負(fù)高壓電源及其制作方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源，其特征在于:負(fù)高壓電源電路包括直流電源、取樣反饋電路、穩(wěn)壓功率晶體管、PWM控制穩(wěn)壓電路、功率晶體管、高頻變壓器、倍壓整流電路、濾波電路和電阻鏈分壓器，其中直流電源分別與取樣反饋電路、穩(wěn)壓功率晶體管連接，穩(wěn)壓功率晶體管分別與取樣反饋電路、PWM控制穩(wěn)壓電路、功率晶體管、高頻變壓器連接，高頻變壓器與倍壓整流電路連接，倍壓整流電路與濾波電路連接。
[0006]本發(fā)明所述的一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源的制作方法，其特征在于:將負(fù)高壓電源電路分割成若干部分，制作成若干塊與管座同為圓柱形狀的PCB板，采用層疊焊接的方法，將若干塊PCB板與管座電氣相連，其步驟如下:
(一).將圓柱形狀的管座裝進(jìn)預(yù)先加工好的銅圈內(nèi)固定；
(二).將其中一塊圓柱形狀的PCB板與管座組裝焊接；
(三).以此類推，依次將其余的幾塊圓柱形狀的PCB板用跳線組裝焊接在一起；
(四).焊接好輸入輸出線后安裝到外殼中；
(五).最后用聚氨酯絕緣膠進(jìn)行灌封，固定若干塊PCB板在外殼中的位置。
[0007]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:運(yùn)用二級(jí)穩(wěn)壓控制拓?fù)洌诜€(wěn)定性上相對(duì)來(lái)說(shuō)有很大幅度的提高，采用反饋環(huán)路單獨(dú)供電的方法，提高了電源的精度。同時(shí)將電阻鏈分壓器集成在電路中，結(jié)合多板層疊組裝工藝技術(shù)，使光電倍增管的體積大幅度減小。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明負(fù)高壓電源電路連接原理框圖； 圖2是本發(fā)明負(fù)高壓電源整體結(jié)構(gòu)外形示意圖；
圖3是圖2的分解不意圖；
圖4是圖1的電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
參照?qǐng)D1，負(fù)高壓電源電路包括直流電源100、取樣反饋電路106、穩(wěn)壓功率晶體管101、PWM控制穩(wěn)壓電路103、功率晶體管104、高頻變壓器102、倍壓整流電路105、濾波電路107和電阻鏈分壓器108，其中直流電源100分別與取樣反饋電路106、穩(wěn)壓功率晶體管101連接，穩(wěn)壓功率晶體管101分別與取樣反饋電路106、PWM控制穩(wěn)壓電路103、功率晶體管104、高頻變壓器102連接，高頻變壓器102與倍壓整流電路連接，倍壓整流電路105與濾波電路107連接。
[0010]下面以輸出為-1300V的光電倍增管用高精度高穩(wěn)定度小體積電源為例，參照?qǐng)D4詳細(xì)描述各器件的功能及實(shí)現(xiàn)原理:
外部供電直流電源100通過(guò)穩(wěn)壓功率晶體管101穩(wěn)壓后進(jìn)入高頻變壓器102的初級(jí)側(cè)，此時(shí)PWM控制穩(wěn)壓電路103產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形驅(qū)動(dòng)功率晶體管104的導(dǎo)通與截止，使高頻變壓器102工作，在高頻變壓器102的次級(jí)產(chǎn)生200V左右的高壓脈沖，這個(gè)高壓脈沖通過(guò)由電容和二極管組成的倍壓整流電路105升壓成為-1300V的負(fù)高壓直流電源。這個(gè)-1300V的負(fù)高壓直流電源分成兩路，一路通過(guò)由采樣電路A和運(yùn)算放大器組成的取樣反饋電路106，輸出一個(gè)反饋信號(hào)控制穩(wěn)壓功率晶體管101實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓環(huán)路。另外在取樣反饋電路106預(yù)置有調(diào)節(jié)輸入端口，通過(guò)對(duì)端口輸入0-10V的電壓，可以調(diào)節(jié)反饋信號(hào)，達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的。另外一路-1300V通過(guò)濾波電路107后得到一高質(zhì)量的-1300V輸出電源。該-1300V輸出電源通過(guò)電阻鏈分壓器108分成十三級(jí)極電壓供光電倍增管電極工作。
[0011 ] 參照?qǐng)D2和圖3，本發(fā)明其中一塊與管座9組裝焊接好的圓柱形狀的PCB板(PCB4)位于銅圈10的圈口之上，若干塊圓柱形狀的PCB板直徑與銅圈10的圈口外直徑均相等。
[0012]參照?qǐng)D3，本發(fā)明將負(fù)高壓電源電路分割成四部分，制作成四塊與管座同為圓柱形狀的PCB板，分別為:PCB1板、PCB2板、PCB3板和PCB4板，PCB1板包括:直流電源輸入端、穩(wěn)壓功率晶體管電路、高頻變壓器、PWM控制電路和功率晶體管；PCB2板包括:倍壓整流電路和采樣反饋電路；PCB3板包括:濾波電路；PCB4板包括:電阻鏈分壓電路。與管座組裝焊接的其中一塊圓柱形狀的PCB板為PCB4板，以此類推，其余幾塊圓柱形狀的PCB板組裝焊接順序依次為PCB3板、PCB2板、PCB1板。
[0013]焊接好輸入輸出線后，將組裝為一體的管座9、銅圈10以及四塊PCB板整體安裝到外殼11中；最后用聚氨酯絕緣膠進(jìn)行灌封，固定四塊PCB板在外殼11中的位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源，其特征在于:負(fù)高壓電源電路包括直流電源、取樣反饋電路、穩(wěn)壓功率晶體管、PWM控制穩(wěn)壓電路、功率晶體管、高頻變壓器、倍壓整流電路、濾波電路和電阻鏈分壓器，其中直流電源分別與取樣反饋電路、穩(wěn)壓功率晶體管連接，穩(wěn)壓功率晶體管分別與取樣反饋電路、PWM控制穩(wěn)壓電路、功率晶體管、高頻變壓器連接，高頻變壓器與倍壓整流電路連接，倍壓整流電路與濾波電路連接。2.一種如權(quán)利要求1所述的光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源的制作方法，其特征在于:將負(fù)高壓電源電路分割成若干部分，制作成若干塊與管座同為圓柱形狀的PCB板，采用層疊焊接的方法，將若干塊PCB板與管座電氣相連，其步驟如下: (一).將圓柱形狀的管座裝進(jìn)預(yù)先加工好的銅圈內(nèi)固定； (二).將其中一塊圓柱形狀的PCB板與管座組裝焊接； (三).以此類推，依次將其余的幾塊圓柱形狀的PCB板用跳線組裝焊接在一起； (四).焊接好輸入輸出線后安裝到外殼中； (五).最后用聚氨酯絕緣膠進(jìn)行灌封，固定若干塊PCB板在外殼中的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源的制作方法，其特征在于:所述其中一塊與管座組裝焊接好的圓柱形狀的PCB板位于銅圈的圈口之上，若干塊圓柱形狀的PCB板直徑與銅圈的圈口外直徑均相等。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源的制作方法，其特征在于:將負(fù)高壓電源電路分割成四部分，制作成四塊與管座同為圓柱形狀的PCB板，分別為:PCB1板、PCB2板、PCB3板和PCB4板，PCB1板包括:直流電源輸入端、穩(wěn)壓功率晶體管電路、高頻變壓器、PWM控制電路和功率晶體管；PCB2板包括:倍壓整流電路和采樣反饋電路；PCB3板包括:濾波電路；PCB4板包括:電阻鏈分壓電路。5.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求4所述的一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源的制作方法，其特征在于:與管座組裝焊接的其中一塊圓柱形狀的PCB板為PCB4板，以此類推，其余幾塊圓柱形狀的PCB板組裝焊接順序依次為PCB3板、PCB2板、PCB1板。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光電倍增管用小體積負(fù)高壓電源及其制作方法。負(fù)高壓電源電路包括直流電源、取樣反饋電路、穩(wěn)壓功率晶體管、PWM控制穩(wěn)壓電路、功率晶體管、高頻變壓器、倍壓整流電路、濾波電路和電阻鏈分壓器。將負(fù)高壓電源電路分割成若干部分，制作成若干塊與管座同為圓柱形狀的PCB板，采用層疊焊接的方法，將若干塊PCB板與管座電氣相連。運(yùn)用二級(jí)穩(wěn)壓控制拓?fù)?，在穩(wěn)定性上相對(duì)來(lái)說(shuō)有很大幅度的提高，采用反饋環(huán)路單獨(dú)供電的方法，提高了電源的精度。同時(shí)將電阻鏈分壓器集成在電路中，結(jié)合多板層疊組裝工藝技術(shù)，使光電倍增管的體積大幅度減小。
【IPC分類】H02M3/335, H05K1/14, H02M3/00, H05B37/02, H02M7/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105429456
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510950799
【發(fā)明人】鄭海華, 李東波, 楊浩然, 陳亞飛, 鄧學(xué)利
【申請(qǐng)人】天津光電惠高電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月19日