x射线衍射仪3000w高频高压电源的研制

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1、万方数据x射线衍射仪3000W高频高压电源的研制陈春霞修连存(国土资源部南京地质矿产研究所南京210016)摘要介绍了一种用于x射线衍射仪的大功率高频高压电源。该电源采用高频技术克服了工频电源的设备重、体积大、纹波大等缺陷；运用脉宽调制技术(PWM)使其具有良好的稳定性和自保护性能；采用功率因数校正技术(PFC)使其功率因数接近于l，提高了电能的利用效率，减少了对电网的污染。关键词。x射线衍射仪；脉宽调制；功率因数校正；高频高压中图分类号TM823Developmentof3000一WattHighFrequencyandHighVoltag

2、ePowerSupplyforX——rayRadialDiffractionInstrumentChenChunxia，XiuLiancun(NanjingInstitute0fGeologyandMineralResources，TheMinistryofLandandRe∞urce8，Nanjing，210016)AbstractThearticleexplainsahigll—powerhighfrequencyandhighvoltagepowersupplywhichisusedinX—rayRadialDiffractionins

3、trument．Usinghigh—frequencytechnology．thepowersupplyovercomestheroutinepowersupply’Sshortcoming--heavy，big，highrippleandSOon．Thesupplyisprovidedwithstabilityandself—protectperformancesasusingpulsewidthmodulation(PWM)technology．Also，adoptingpowerfactorCOITeC—tion(PFC)technol

4、ogy，thesupplymakespowerfactorapproaching1，improvestheutilizationefficiencyofelec—tricityenergyandlessenthepollutiontogrid．KeywordsX—rayRadialDiffractioninstrument；PulseWidthModulation(PWM)；PowerFactorCorrec-tion(PFC)；highfrequencyandhighvoltage1引言x射线衍射仪是我国23种大型精密仪器之一，为我国的地质

5、、冶金、钢铁、材料、化工等学科的发展起了重要的作用。但随着衍射仪的不断升级、更新，加上国际上计算机技术的飞速发展，仪器的许多电子元件厂家已不再生产，部分维修零部件只能依赖厂家的库存，而且其价格已大幅提高。这些衍射仪经过多年的运行，虽然主机部分仍然完好，但其综合稳定性能大大下降，仪器故障率逐渐提高，而且不能与普通的计算机连接使用，因此，对x射线衍射仪的升级改造，对关键控制部件进行国产化，摆脱其零部件完全依赖生产厂家的被动局面，已是国内用户的共同愿望。高压电源是x射线衍射仪的重要组成部分之一，研制出适用于x射线衍射仪使用的专门电源是升级改造工作的

6、重要一步。x射线衍射仪高压电源有工频高压电源和高频高压电源两种。目前使用的都是工频方式，它体积大，稳定性差，精度只有3—5／1000左右，如果改成高频方式，体积大大缩小，精度可达1／1000以上。近几收稿日期：2007—10—1214年来，由于电子技术的发展，高频高压电源开始在X射线衍射仪中广泛应用。在国外，x射线衍射仪高压电源几乎不再使用工频电源，而且高频高压电源最大功率可以做到18kW大功率。而国内，x射线衍射仪高压电源都还是使用工频电源，还没有研制出高频高压电源。因此，在我国x射线衍射仪高频高压电源的研制势在必行。懂Ml}匮_H蕈卜高佛

7、毪压发阜罂牲叫耍b图l3000W高频高压电源的原理框图23000W高频高压电源的工作原理电源电路主要分为主电路、高压发生电路和控制保护电路三个部分。主电路是，220V／50Hz的交流输入电源经电网滤波、整流得到直流电源(如图1所示)，ModemScientificInstruments20082万方数据由于刚上电时滤波电容使电源短路，对电路有损坏，经过5秒的延时对电路进行保护，然后经过功率因数校正电路输出400V高压，再把400V高压加到高压驱动电路上，最后通过高压发生器输出一60kV的高压。功率因数校正电路是使电源输人电流实现正弦化，并保持

8、与输入电压同相，使功率因数接近于l。高压发生电路就是将驱动电路的信号通过变频升压处理，得到所需的高频高压电源。控制保护电路包括电压控制保护电路和灯丝电流控制保护电路