一種光電倍增管高壓電源的製作方法
2023-07-21 15:48:41 1
專利名稱：一種光電倍增管高壓電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油勘探技術領域，尤其涉及一種石油工業測井儀光電倍增管高壓電源。
背景技術：
測井儀，是用於鑿井領域，可對井壁進行連續掃描，也可對任意水平進行橫向掃描，給出井筒豎直剖面、水平斷面、井筒有效斷面、井筒偏斜距離等技術資料。測井結果可由計算機屏幕直接顯示，也可由繪圖儀印表機給出，使用靈活方便。測井儀器的使用可以防止井筒偏斜，減少施工周期，加快施工進度，確保工程質量，間接經濟效益明顯，社會效益非常顯著。目前市場上的測井儀有多種品種，包括鑿井測井儀、超聲測井儀、核測井儀以及數字取心測井儀等等。·[0003]光電倍增管是將微弱光信號轉換成電信號的真空電子器件。光電倍增管用在光學測量儀器和光譜分析儀器中。它能在低能級光度學和光譜學方面測量波長20(Γ1200納米的極微弱輻射功率。閃爍計數器的出現，擴大了光電倍增管的應用範圍。雷射檢測儀器的發展與採用光電倍增管作為有效接收器密切有關。電視電影的發射和圖象傳送也離不開光電倍增管。光電倍增管廣泛地應用在冶金、電子、機械、化工、地質、醫療、核工業、天文和宇宙空間研究等領域。現有技術中，配合石油工業測井儀光電倍增管高壓電源，其電路輸出電壓不夠精確穩定，受溫度係數影響較大，其可靠性在石油測井工作中已經不能滿足。
實用新型內容本實用新型要解決的問題是提供一種光電倍增管高壓電源。本實用新型的技術方案如下一種光電倍增管高壓電源，包括開關控制及驅動電路，其特徵在於還包括輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路；所述開關控制及驅動電路分別與輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路電路連接，所述輸出整流濾波電路與輸出電壓反饋電路電路連接。所述開關控制及驅動電路設有第一晶片，第四電阻的兩端分別連接第一晶片的第一引腳和第六引腳，第三二極體與第四二極體串聯後正向與第四電阻並聯；第一晶片的第二引腳與第一晶片的第六引腳連接，第一晶片的第四引腳與第一晶片的第十二引腳相連；第一晶片的第五引腳正向依次與第五二極體、第五電阻、第八電阻和第一晶片的第八引腳相連；第一晶片的第六引腳依次連接第十九電容、第三電容後與第一晶片的第十一引腳相連；第一晶片的第十二引腳連接第十電阻後與第一晶片的第十四引腳相連；第一晶片的第十四引腳依次連接第九電阻、第三電阻後與第一晶片的第一引腳相連；第二電容的兩端分別與第一晶片的第七引腳和第五電阻連接，第七電阻與第二電容並聯；第一晶片的第七引腳一次正向連接第十二二極體、第二二極體、第九電阻後與第一晶片的第十四引腳連接，第一電容與第二二極體和第十二二極體構成的串聯電路並聯；第一晶片的第七引腳接地；第一二極體正向連接第一電阻與第二電阻構成的並聯電路後，依次與第九電阻和第一晶片的第十四引腳相連；第一二極體正向依次連接第十一電阻、第五電容、第六電容、第四電容後與第一晶片的第十四引腳相連；第十三電阻和第十五電阻串聯，第六二極體與第十三電阻和第十五電阻構成的串聯電路並聯，並聯的電路一端接地，另一端依次連接第七電容和第一晶片的第九引腳。所述輸出整流濾波電路包括第二電感，所述第二電感的一端依次正向連接第九電容、第十電容、第十二極體、第十一電容、第八電容之後與第二電感的另一端連接；第八二極體和第九二極體正向連接組成的串聯電路與第八電容並聯，第九二極體和第十二極體正向組成的串聯電路與第十一電容並聯；第十一電容依次正向連接第十三二極體、第十六電阻、第十七電阻後與外接輸出連接；第十三電容一端與第十三二極體的負極相連，另一端接地；
第十四電容一端位於第十六電阻和第十七電阻之間，另一端接地；第十五電容一端與外接輸出連接，另一端接地；第十六電容與第十五電容並聯；第十八電容一端接地，另一端依次連接第二十七電阻、第二十六電阻後與外接輸出連接；第十七電容一端接地，另一端連接與第二十六電阻和第二十七電阻之間；所述輸出整流濾波電路中還包括場效應管，所述場效應管的源極接地，柵極與第十三電阻連接，漏極依次連接第一電感和第十一電阻。所述輸出電壓反饋電路包括第二晶片，所述第二晶片的第五引腳和第六引腳接地；第二晶片的第七引腳連接第九電阻後與第一晶片的第十四引腳相連；第二晶片的第二引腳依次連接第十八電阻、第二十電阻、第二十五電阻後與第二晶片的第七引腳相連；第十二電容的兩端一端接地，另一端與第二晶片的第二引腳相連；第二晶片的第三引腳連接第十九電阻後與第二十七電阻連接；第十一二極體的正極接地，負極與第二十五電阻連接；第二十一電阻一端與第二十電阻連接，另一端依次連接第二十三電阻、第二十四電阻後接地；第二十二電阻一端與第十八電阻連接，另一端接地。進一步，所述第一場效應管為N溝道增強型場效應管。進一步，所述第二晶片為運算放大器，採用晶片為UA741或0P07。進一步，所述第一晶片為555集成定時器，採用7556晶片。所述第一電感和第二電感構成變壓器。本實用新型的有益效果在於通過設置在一種光電倍增管高壓電源中的輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路的共同作用下，使得輸出電壓精確可靠，受溫度係數影響較小，更加適用於石油工業測井儀光電倍增管的配套使用。
圖I為本實用新型的電路示意圖。圖2為本實用新型的過程原理圖。圖3為部分元件的電位波形對比圖。其中1、開關控制及驅動電路， 2、輸出整流濾波電路，3、輸出電壓反饋電路，Cl、第一電容，C2、第二電容，C3、第三電容，C4、第四電容，C5、第五電容，C6、第六電容，C7、第七電容，[0023]C8、第八電容，C9、第九電容，CIO、第十電容，C11、第^^一電容，C12、第十二電容，C13、第十三電容，C14、第十四電容，C15、第十五電容，C16、第十六電容，C17、第十七電容，C18、第十八電容，C19、第十九電容，D1、第一二極體，D2、第二二極體，D3、第三二極體，D4、第四二極體，D5、第五二極體，D6、第六二極體，D7、第七二極體，D8、第八二極體，D9、第九二極體，D10、第十二極體，D11、第 i^一二極體，D12、第十二二極體，D13、第十三二極體，Ql、第一場效應管，R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，R5、第五電阻，R6、第六電阻，R7、第七電阻，R8、第八電阻，R9、第九電阻，R10、第十電阻，1 11、第^ 電阻，R13、第十三電阻，R15、第十五電阻，R16、第十六電阻，R17、第十七電阻，R18、第十八電阻，R19、第十九電阻，R20、第二十電阻，R21、第二 ^^一電阻，R22、第二十二電阻，R23、第二十三電阻，R24、第二十四電阻，R25、第二十五電阻，R26、第二十六電阻，R27、第二十七電阻，U1、第一晶片,U2、第二晶片，LI、第一電感，L2、第二電感。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做出簡要說明。如圖I所示，一種光電倍增管高壓電源，包括開關控制及驅動電路1，其特徵在於還包括輸出整流濾波電路2和輸出電壓反饋電路3。所述開關控制及驅動電路I分別與輸出整流濾波電路2和輸出電壓反饋電路電路3連接，所述輸出整流濾波電路2與輸出電壓反饋電路電3路連接。所述開關控制及驅動電路I設有第一晶片Ul，第四電阻R4的兩端分別連接第一晶片Ul的第一引腳和第六引腳，第三二極體D3與第四二極體D4串聯後正向與第四電阻R4並聯；第一晶片Ul的第二引腳與第一晶片的第六引腳連接，第一晶片Ul的第四引腳與第一晶片的第十二引腳相連；第一晶片Ul的第五引腳正向依次與第五二極體D5、第五電阻R5、第八電阻立和第一晶片Ul的第八引腳相連；第一晶片Ul的第六引腳依次連接第十九電容C19、第三電容C3後與第一晶片Ul的第i^一引腳相連；第一晶片Ul的第十二引腳連接第十電阻RlO後與第一晶片Ul的第十四引腳相連;第一晶片Ul的第十四引腳依次連接第九電阻R9、第三電阻R3後與第一晶片Ul的第一引腳相連；第二電容C2的兩端分別與第一晶片Ul的第七引腳和第五電阻R5連接，第七電阻R7與第二電容C2並聯；第一晶片Ul的第七引腳一次正向連接第十二二極體D12、第二二極體D2、第九電阻R9後與第一晶片Ul的第十四引腳連接，第一電容Cl與第二二極體D2和第十二二極體D12構成的串聯電路並聯；第一晶片Ul的第七引腳接地；第一二極體Dl正向連接第一電阻Rl與第二電阻R2構成的並聯電路後，依次與第九電阻R9和第一晶片Ul的第十四引腳相連；第一二極體D2正向依次連接第H 電阻R11、第五電容C5、第六電容C6、第四電容C4後與第一晶片Ul的第十四引腳相連；第十三電阻R13和第十五電阻R15串聯，第六二極體D6與第十三電阻R13和第十五電 阻R15構成的串聯電路並聯，並聯的電路一端接地，另一端依次連接第七電容C7和第一晶片Ul的第九引腳。所述輸出整流濾波電路包括第二電感L2，所述第二電感L2的一端依次正向連接第九電容C9、第十電容C10、第十二極體D12、第i^一電容D11、第八電容D8之後與第二電感L2的另一端連接；第八二極體D8和第九二極體D9正向連接組成的串聯電路與第八電容CS並聯，第九二極體D9和第十二極體DlO正向組成的串聯電路與第十一電容Cll並聯；第i^一電容Cll依次正向連接第十三二極體D13、第十六電阻R16、第十七電阻R17後與外接輸出連接；第十三電容C13 —端與第十三二極體D13的負極相連，另一端接地；第十四電容C14 一端位於第十六電阻R16和第十七電阻R17之間，另一端接地；第十五電容C15 —端與外接輸出連接，另一端接地；第十六電容C16與第十五電容C15並聯；第十八電容C18 —端接地，另一端依次連接第二十七電阻R27、第二十六電阻R26後與外接輸出連接；第十七電容C17—端接地，另一端連接與第二十六電阻R26和第二十七電阻R27之間；所述輸出整流濾波電路2中還包括場效應管Q1，所述場效應管Ql的源極接地，柵極與第十三電阻R13連接，漏極依次連接第一電感LI和第十一電阻RlI。所述輸出電壓反饋電路3包括第二晶片U2，所述第二晶片U2的第四引腳和第六引腳接地；第二晶片U2的第七引腳連接第九電阻R9後與第一晶片Ul的第十四引腳相連；第二晶片U2的第二引腳依次連接第十八電阻R18、第二十電阻R20、第二十五電阻R25後與第二晶片U2的第七引腳相連；第十二電容C12的兩端一端接地，另一端與第二晶片U2的第二引腳相連；第二晶片U2的第三引腳連接第十九電阻R19後與第二十七電阻R27連接；第十一二極體Dll的正極接地，負極與第二十五電阻R25連接；第二十一電阻R21 —端與第二十電阻R20連接，另一端依次連接第二十三電阻R23、第二十四電阻R24後接地；第二十二電阻R22 —端與第十八電阻R18連接，另一端接地。工作方式本電源為DC — DC電源，輸出為24V±5V，輸出為100V — 2500V。如圖2、圖3所示，Ul為雙定時器電路左半邊第一至第七引腳與第三電阻R3、第四電阻R4、第十九電容C19構成振蕩器，振蕩頻率取決於第十九電容C19的充放電速度，第三電阻R3、第十九電容C19的值大小決定放電時間；電流通過第三電阻R3、第三二極體D3、第四二極體D4對第十九電容C19衝電；放電則通過第四電阻R4、第一晶片Ul的第一引腳進行，由第一晶片Ul的第五引腳輸出一方波。右半邊第一晶片Ul的第八至第十四引腳第五電阻R5、第七電阻R7、第二電容C2構成單穩觸發器，當第一晶片Ul的第五引腳輸出高電平時，電流通過第五二極體D5、第五電阻R5對第二電容C2衝電，放電則是通過第七電阻R7進行，當第二電容C2電壓大於1/3VCC，第一晶片Ul的第九引腳輸出低電平，當第二電容C2電壓小於1/3VCC,第一晶片U2的第九引 腳輸出高電平。第二晶片U2的第六引腳電平高低對第二電容C2的衝電時間變短、放電時間變長，Tl變寬、T2變窄，第一場效應管Ql的導通時間變短，電源的輸出電壓變小；當調整第二十四電阻R24的數值使第二晶片U2的第六引腳輸出電平降低時，第二電容C2的衝電時間變長、放電時間變短，Tl變窄、T2變寬，第一場效應管Ql導通時間變長，電源的輸出電壓變大；通過改變第二十四電阻R24的數值，可改變電源輸出電壓的大小。輸出電壓負反饋的過程與上述相同，當輸出電壓上升，第二晶片U2第三引腳電位上升，第二引腳U2第六引腳電位上升，Tl變寬，T2變窄，第一場效應管Ql導通時間變短，輸出電壓下降；當輸出電壓下降，第二晶片U2第三引腳電位下降，第二晶片U2第六引腳電位下降，Tl變窄，T2變寬，第一場效應管Ql導通時間變長，輸出電壓上升。在井下環境使用的電源要求溫漂和時漂都要小，性能穩定，故障率低。因此在電路設計上要求用儘量少的電子器件，達到較高性能。第一晶片Ul則用了 7556雙定時器電路,它是米用cmos工藝生產,熱穩定性好,在本電源中它同時完成了振蕩、脈寬調製、驅動三項工作，一件三用，即簡單、故障率也低。第二晶片U2選用op07具有低噪音、溫漂和時漂都小等特點。第一場效應管Ql選用N溝增強型熱穩定性好的場效應電晶體MTM15N40。主要由上述三個器件構成的高壓電源，可在150攝氏度環境中工作30分鐘，能在120攝氏度環境中長期工作。以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定本實用新型的實施範圍。凡依本實用新型申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍之內。
權利要求1.一種光電倍增管高壓電源，包括開關控制及驅動電路，其特徵在於還包括輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路；所述開關控制及驅動電路分別與輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路電路連接，所述輸出整流濾波電路與輸出電壓反饋電路電路連接； 所述開關控制及驅動電路設有第一晶片，第四電阻的兩端分別連接第一晶片的第一引腳和第六引腳，第三二極體與第四二極體串聯後正向與第四電阻並聯；第一晶片的第二引腳與第一晶片的第六引腳連接，第一晶片的第四引腳與第一晶片的第十二引腳相連；第一晶片的第五引腳正向依次與第五二極體、第五電阻、第八電阻和第一晶片的第八引腳相連；第一晶片的第六引腳依次連接第十九電容、第三電容後與第一晶片的第十一引腳相連；第一晶片的第十二引腳連接第十電阻後與第一晶片的第十四引腳相連；第一晶片的第十四引腳依次連接第九電阻、第三電阻後與第一晶片的第一引腳相連；第二電容的兩端分別與第一晶片的第七引腳和第五電阻連接，第七電阻與第二電容並聯；第一晶片的第七引腳一次正向連接第十二二極體、第二二極體、第九電阻後與第一晶片的第十四引腳連接，第一電容與第二二極體和第十二二極體構成的串聯電路並聯；第一晶片的第七引腳接地；第一二極體正向連接第一電阻與第二電阻構成的並聯電路後，依次與第九電阻和第一晶片的第十四引腳相連；第一二極體正向依次連接第i 電阻、第五電容、第六電容、第四電容後與第一晶片的第十四引腳相連；第十三電阻和第十五電阻串聯，第六二極體與第十三電阻和第十五電阻構成的串聯電路並聯，並聯的電路一端接地，另一端依次連接第七電容和第一晶片的第九引腳； 所述輸出整流濾波電路包括第二電感，所述第二電感的一端依次正向連接第九電容、第十電容、第十二極體、第十一電容、第八電容之後與第二電感的另一端連接；第八二極體和第九二極體正向連接組成的串聯電路與第八電容並聯，第九二極體和第十二極體正向組成的串聯電路與第十一電容並聯;第十一電容依次正向連接第十三二極體、第十六電阻、第十七電阻後與外接輸出連接；第十三電容一端與第十三二極體的負極相連，另一端接地；第十四電容一端位於第十六電阻和第十七電阻之間，另一端接地；第十五電容一端與外接輸出連接，另一端接地；第十六電容與第十五電容並聯；第十八電容一端接地，另一端依次連接第二十七電阻、第二十六電阻後與外接輸出連接；第十七電容一端接地，另一端連接與第二十六電阻和第二十七電阻之間；所述輸出整流濾波電路中還包括場效應管，所述場效應管的源極接地，柵極與第十三電阻連接，漏極依次連接第一電感和第十一電阻； 所述輸出電壓反饋電路包括第二晶片，所述第二晶片的第五引腳和第六引腳接地；第二晶片的第七引腳連接第九電阻後與第一晶片的第十四引腳相連；第二晶片的第二引腳依次連接第十八電阻、第二十電阻、第二十五電阻後與第二晶片的第七引腳相連；第十二電容的兩端一端接地，另一端與第二晶片的第二引腳相連；第二晶片的第三引腳連接第十九電阻後與第二十七電阻連接；第十一二極體的正極接地，負極與第二十五電阻連接；第二十一電阻一端與第二十電阻連接，另一端依次連接第二十三電阻、第二十四電阻後接地；第二十二電阻一端與第十八電阻連接，另一端接地。
2.根據權利要求I所述一種光電倍增管高壓電源，其特徵在於所述第一場效應管為N溝道增強型場效應管。
3.根據權利要求I所述一種光電倍增管高壓電源，其特徵在於所述第二晶片為運算放大器，採用晶片為UA741或0P07。
4.根據權利要求I所述一種光電倍增管高壓電源，其特徵在於所述第一晶片為555集 成定時器，採用7556晶片。
專利摘要本實用新型涉及一種光電倍增管高壓電源。本實用新型的技術方案如下一種光電倍增管高壓電源，包括開關控制及驅動電路，其特徵在於還包括輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路；所述開關控制及驅動電路分別與輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路電路連接，所述輸出整流濾波電路與輸出電壓反饋電路電路連接。本實用新型的有益效果在於通過設置在一種光電倍增管高壓電源中的輸出整流濾波電路和輸出電壓反饋電路的共同作用下，使得輸出電壓精確可靠，受溫度係數影響較小，更加適用於石油工業測井儀光電倍增管的配套使用。
文檔編號H02M3/335GK202798468SQ20122035164
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者傅洪琪, 蔡德軍 申請人:天津華拓科技有限公司