一種微功耗可控式GM管高壓電源制造技術

本實用新型專利技術公開了一種微功耗可控式GM管高壓電源,包括工頻交流電系統、單相交流隔離變壓器系統、高頻整流濾波系統、電壓取樣與穩壓調節系統和MCU降壓控制系統，工頻交流電系統的零線和火線與單相交流隔離變壓器系統的電源線輸入端連接，單相交流隔離變壓器系統的高壓輸出端與高頻整流濾波系統連接，提供高壓輸出給高頻整流濾波系統，高頻整流濾波系統與電壓取樣與穩壓調節系統連接組成一個電壓取樣反饋系統，電壓取樣與穩壓調節系統與MCU降壓控制系統連接，組成可控式、可調節的電壓調節系統。本實用新型專利技術采用常規電子元器件、單相交流隔離變壓器和MCU處理器組成，具有微功耗、穩定性好、精度高、可控制、可調節、可延長GM管使用壽命的優點。使用壽命的優點。使用壽命的優點。

【技術實現步驟摘要】
一種微功耗可控式GM管高壓電源


[0001]本技術涉及一種微功耗可控式GM管高壓電源。

技術介紹

[0002]隨著醫療行業的飛速發展，以及核工業的發展，人們對于核輻射的監測以及自身的健康非常的關注，尤其是一些便攜式核輻射探測儀以及幽門螺旋桿菌檢測儀都用到了核輻射探測功能，而且其中的能量來源、核心支柱就是GM管高壓電源部分，GM管作為核輻射探測儀器中普遍采用的傳感器之一，因其靈敏度高、體積小、重量輕且測量電路簡單可靠等特性，在便攜式核儀表中得到了廣泛的應用。但是從目前國內現狀來看在GM管的前置電路特別是高壓電路與國外先進水平有一定差距，國外的高壓電路一般變壓比高、輸出精度高、靜態電流小，國內在變壓比方面不成問題，但是輸出電壓的波動性較大，且靜態電流也比較大，不僅使整機功耗增大，而且因為大電流導致高壓模塊發熱最終降低了高壓部分器件的整體性能，從而限制了其在便攜式核儀表方面的應用以及在醫療設備中的應用。
[0003]因此，研制出一種微功耗、穩定性好、精度高、可控制、可調節、可延長GM管使用壽命的GM管高壓電源模塊設計成為當務之急。

技術實現思路

[0004](一)解決的技術問題
[0005]本技術的目的在于提供一種微功耗可控式GM管高壓電源，以解決上述
技術介紹
中提出的能耗大，整體性能低的問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種微功耗可控式GM 管高壓電源，包括工頻交流電系統、單相交流隔離變壓器系統、高頻整流濾波系統、電壓取樣與穩壓調節系統和MCU降壓控制系統，工頻交流電系統的零線和火線與單相交流隔離變壓器系統的電源線輸入端連接，單相交流隔離變壓器系統的高壓輸出端與高頻整流濾波系統連接，提供高壓輸出給高頻整流濾波系統，高頻整流濾波系統與電壓取樣與穩壓調節系統連接組成一個電壓取樣反饋系統，電壓取樣與穩壓調節系統與MCU降壓控制系統連接，組成可控式、可調節的電壓調節系統。
[0008]作為優選，所述的工頻交流電系統就是市電(AC)，其工頻頻率為50Hz(赫茲),電壓使用單相220V交流電，用于給變壓器及整個系統提供穩定的能量來源。
[0009]作為優選，所述的單相交流隔離變壓器系統包含5W 220V轉380V單相交流隔離變壓器，用于變壓器升壓產生380V
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400V高壓輸出，再進一步對 380V
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400V高壓輸出進行轉換，其隔離電壓可達3500V，體積小，功率足、安全性高、穩定性好。
[0010]作為優選，所述的高頻整流濾波系統包含UF4007快恢復二極管、第一高壓瓷片電容、第二高壓瓷片電容，UF4007快恢復二極管的負極與第一電阻一端、第一高壓瓷片電容一端相連，第一電阻另一端與第二高壓瓷片電容一端相連，第一高壓瓷片電容另一端、第二高
壓瓷片電容另一端均均接地。UF4007快恢復二極管的反向恢復時間很小，僅需70ns(納秒)，此系統主要用于高頻整流和濾波作用，將單相交流隔離變壓器產生的380V
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400V交流電壓轉換成500V 以上的適合GM管正常工作的直流電壓值。
[0011]作為優選，所述電壓取樣與穩壓調節系統包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，第二電阻、第四電阻與第六電阻串聯，第三電阻與第五電阻串聯，第六電阻與第一二極管負極相連，第一二極管正極與三極管的基極相連，第五電阻與三極管的集電極相連。主要用于調節和穩定電壓輸出，使得系統產生一個穩定、可調節的高壓輸出。
[0012]作為優選，所述的MCU降壓控制系統包括MCU處理器、第一二極管、第二二極管和三極管，第一二極管的負極與第二二極管正極相連，第二二極管負極與三極管基極相連，第七電阻R一端與第一二極管負極相連，第二二極管正極通過第八電阻與MCU處理器相連；第七電阻另一端、三極管發射極接地。所述的MCU降壓控制系統由MCU處理器通過一超快恢復二極管對BU508A三極管進行一個通斷控制，直接通過自動控制此功率三極管結合前面穩壓調節系統將輸出電壓在不需要500V工作電壓時通過分壓電阻將電壓降至GM管不工作的電壓范圍，達到保護GM管的作用，以延長GM管使用壽命。所述的MCU 處理器采用Cortex
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M4處理器。
[0013]本技術的單相交流隔離變壓器系統采用隔離變壓器，其隔離變壓高達3500V，功率足，保證了使用時的安全性與穩定性，其變壓比穩定、變壓精度高，給系統外圍電路提供了穩定的電壓輸入，進一步保證了電源的穩定性。
[0014]本技術的高頻整流濾波系統采用UF4007快恢復二極管和高壓瓷片電容，UF4007快恢復二極管不同于普通的1N4007二極管，耐壓都可達1000V，但是UF4007二極管的反向恢復時間很小，僅需70ns(納秒)，此系統主要用于高頻整流和濾波作用，將單相交流隔離變壓器產生的交流電壓轉換成適合GM 管正常工作的直流電壓。
[0015]本技術的MCU降壓控制系統采用MCU處理器控制一超快恢復二極管對BU508A三極管進行一個通斷控制，通過自動控制此功率三極管結合前面穩壓調節系統，將輸出電壓在不需要500V工作電壓時通過分壓電阻將電壓降至 GM管不工作的電壓范圍，達到保護GM管的作用，以延長GM管的使用壽命。
[0016](三)有益效果
[0017]與現有技術相比，采用上述技術方案后，本技術有益效果為：
[0018]1.本技術解決了國內GM管前置電路難以解決的變壓比不高、輸出精度低、靜態電流大的問題，此設計使得GM管的前置電路變壓比高、輸出精度高、靜態電流小、波動性小，降低了功耗，提高了器件的整體性能。
[0019]2.本技術加上了MCU控制系統，使得高壓輸出可控化、安全化，由于傳統的GM管電源都是一直處于高電壓狀態，這樣使得GM管就一直處于工作狀態，那么長時間的高壓狀態會使GM管的壽命很大程度的減弱，此設計通過MCU控制系統使得電壓在GM管工作時正常輸出工作電壓，不使用時電壓通過控制降至不工作的電壓范圍，以延長GM管使用壽命。
附圖說明
[0020]圖1是本技術所提供的實施例的結構流程圖；
[0021]圖2是本技術所提供的實施例的電路總原理圖；
[0022]圖3是本技術所提供的實施例中MCU處理器電路原理圖；
[0023]附圖標記說明：
[0024]1、工頻交流電系統；2、單相交流隔離變壓器系統；3、高頻整流濾波系統；4、電壓取樣與穩壓調節系統；5、MCU降壓控制系統。
具體實施方式
[0025]下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。
[00本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種微功耗可控式GM管高壓電源，其特征在于,包括工頻交流電系統(1)、單相交流隔離變壓器系統(2)、高頻整流濾波系統(3)、電壓取樣與穩壓調節系統(4)和MCU降壓控制系統(5)，工頻交流電系統(1)的零線和火線與單相交流隔離變壓器系統(2)的電源線輸入端連接，單相交流隔離變壓器系統(2)的高壓輸出端與高頻整流濾波系統(3)連接，提供高壓輸出給高頻整流濾波系統，高頻整流濾波系統(3)與電壓取樣與穩壓調節系統(4)連接組成一個電壓取樣反饋系統，電壓取樣與穩壓調節系統(4)與MCU降壓控制系統(5)連接，組成可控式、可調節的電壓調節系統。2.根據權利要求1所述的一種微功耗可控式GM管高壓電源，其特征在于,所述的工頻交流電系統采用市電，工頻頻率為50Hz,電壓使用單相220V交流電。3.根據權利要求1所述的一種微功耗可控式GM管高壓電源，其特征在于,所述的單相交流隔離變壓器系統包含5W 220V轉380V單相交流隔離變壓器，用于變壓器升壓產生380V
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400V高壓輸出，再對380V
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400V高壓輸出進行轉換。4.根據權利要求1所述的一種微功耗可控式GM管高壓電源，其特征在于,所述的高頻整流濾波系統包含UF4007快恢復二極管(D10)、第一高壓瓷片電容(CY5)、第二高壓瓷片電容(CY6)，UF4007快恢復二極管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘勁松，李焰，呂康兆，丁宇豪，
申請(專利權)人：安徽樂眾生醫療科技有限公司，
類型：新型
國別省市：