本发明涉及热阴极电离规驱动,具体涉及一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路及其应用。
背景技术:
1、目前zj-27热阴极电离规主要的驱动为直流驱动和交流驱动,直流驱动优点是电路集成化高,采用开关电源模式能效高但电离规的使用寿命会受影响;交流驱动的优点是电力规的使用寿命较长,但是,由于国外的交流驱动器价格昂贵,且已经有很多停产,因此,亟需发明一个价格低廉的国产交流驱动电路来用于驱动zj-27热阴极电离规。
技术实现思路
1、本发明提供一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路及其应用,来用于驱动zj-27热阴极电离规。
2、本发明通过下述技术方案实现:
3、一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,包括:
4、交流信号锁相电路,所述交流信号锁相电路的正输出端用于连接在热阴极电离规的加热灯丝的输入端,用于为热阴极电离规提供交流电压;
5、热阴极电离规工作在真空状态(<1pa)时,由公式p= 1/k * i+/ie可知,热阴极电离规稳发射交流驱动电路,用于连接在所述热阴极电离规的加热灯丝的输出端,同时,还分别与所述交流信号锁相电路的幅度控制端以及所述交流信号锁相电路的负输入端连接,用于根据所述交流信号锁相电路的幅度控制端输出的锯齿波信号以及反馈电路的误差信号进行比较,从而控制所述热阴极电离规稳发射交流驱动电路中的可控硅的导通角来调整所述交流电压的导通从而调整所述热阴极电离规的加热灯丝的功率,达到稳发射交流驱动的作用;
6、反馈电路,用于连接在所述热阴极电离规的输出端,同时,还分别与所述交流信号锁相电路的正输出端以及热阴极电离规稳发射交流驱动电路的误差信号输入端连接,用于将所述热阴极电离规的输出电流与基准电压比较得到误差信号。
7、在一些实施例中,所述交流信号锁相电路包括端子排j1、二极管d3、二极管d4、二极管d5、电阻r10、电阻r12、电阻r14、电阻r17、电解电容c2、电容c3、三极管q6和三极管q7,所述端子排j1的3-1端口和1-1端口分别连接第一环形变压器b1的次级线圈的两端,所述端子排j1的3-2端口和1-2端口分别连接二极管d3和二极管d5的正极,所述二极管d3和二极管d5的负极共同连接所述二极管d4的正极,且所述二极管d4的正极还连接所述电阻r12的其中一端,所述电阻r12的另一端分别连接所述电阻r17的其中一端以及三极管q7的基极,所述二极管d4的负极通过串联电阻r14连接三极管q7的集电极和三极管q6的基极,且所述二极管d4的负极还通过串联电阻r10分别连接三极管q6的集电极和电容c3的其中一端,同时,所述二极管d4的负极通过串联电解电容c2接地,且所述电解电容c2的正极与所述二极管d4的负极连接,所述电阻r17、三极管q6的发射极、三极管q7的发射极以及电容c3的另一端接地,且所述三极管q6的集电极作为幅度控制端输出锯齿波信号。
8、在一些实施例中,所述端子排j1的5-1端口和4-1端口分别连接第二环形变压器b2的次级线圈的两端,所述端子排j1的5-2端口用于连接所述热阴极电离规的加热灯丝的输入端,且所述端子排j1的5-2端口还连接所述反馈电路的电压引入端。
9、在一些实施例中,所述端子排j1的2-2端口接地,所述端子排j1的6-2端口空接,或者,所述端子排j1的6-2端口接地,所述端子排j1的2-2端口空接。
10、在一些实施例中,所述热阴极电离规稳发射交流驱动电路包括比较器u2、可控硅输出光耦u1、电阻r1、电阻r2、电阻r8、电阻r9、双向可控硅q3,其中,所述比较器u2的正电源输入端和负电源输入端分别连接正电源和负电源,所述比较器u2的反相输入端与所述三极管q6的集电极连接,所述比较器u2的同相输入端用于输入误差信号,所述比较器u2的输出端通过串联所述电阻r9连接所述可控硅输出光耦u1的发射管负极,所述可控硅输出光耦u1的发射管正极通过串联电阻r1连接正电源,所述可控硅输出光耦u1的其中一个接收管通过串联电阻r8连接所述端子排j1的4-2端口,所述可控硅输出光耦u1的另一个接收管通过串联电阻r2与所述反馈电路的发射电流检测端连接,且该接收管还与所述双向可控硅q3的g极连接,所述双向可控硅q3的t1极和t2极分别连接在电阻r8远离所述可控硅输出光耦u1的一端以及电阻r2远离所述可控硅输出光耦u1的一端。
11、在一些实施例中,所述反馈电路包括比较器u3、电容c4、电容c6、电容c7、电容c8、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r27、电阻r33、可调电阻vr1和稳压二极管d8,其中,所述比较器u3的输出端与所述比较器u2的同相输入端连接,所述比较器u3的正电源输入端和负电源输入端分别连接正电源和负电源,且所述比较器u3的正电源输入端和负电源输入端还分别通过串联所述电容c4和电容c6接地,所述电阻r23的其中一端作为发射电流检测端与电阻r2和双向可控硅共同连接的一端连接,所述电阻r21的其中一端作为电压引入端与所述端子排j1的5-2端口连接,所述电阻r23的另一端以及所述电阻r21的另一端依次通过串联电阻r25、电阻r27、电阻r33接地,所述电容c8与所述电阻r33并联,所述电阻r27与电阻r33共同连接的一端通过串联所述电阻r18连接所述比较器u3的同相输入端,所述可调电阻vr1的中心引脚通过串联所述电阻r19与所述比较器u3的反相输入端连接,且所述电阻r19与所述比较器u3的反相输入端共同连接的一端通过依次串联所述电容c7、电阻r20与所述比较器u3的输出端连接,所述可调电阻vr1的其中一个端引脚接地,所述可调电阻vr1的另一个端引脚通过依次串联所述电阻r22、电阻r24与所述正电源连接,且所述稳压二极管d8的正极接地,所述稳压二极管d8的负极与所述电阻r22、电阻r24的共同连接端连接。
12、在一些实施例中,所述正电源和负电源分别为+15v和-15v。
13、在一些实施例中,所述第一环形变压器b1的初级线圈的两端分别连接市电。
14、在一些实施例中,所述第二环形变压器b2的初级线圈的两端分别连接市电。
15、本发明还公开了一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路的应用,将前述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路中的交流信号锁相电路与热阴极电离规的加热灯丝的输入端连接,热阴极电离规稳发射交流驱动电路与和反馈电路与所述热阴极电离规的加热灯丝的输出端连接。
16、本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
17、通过本发明的电路,能够代替国外元器件难采购的情况,降低成本。
18、通过本发明的交流移相驱动电路,能够延长热阴极电离规的使用寿命。
19、相比国外热阴极电离驱动为高频交流驱动,或直流驱动。高频交流驱动线缆不能太长,因线缆感量变大而驱动不了,很难带动10米以上驱动线缆。直流驱动使用寿命会减短。
20、本发明巧妙应用在给热阴极电离规加热所发射出的发射电子,作为防窥源,再通过和基准源比较,在同步(给加热阴极电离规的交流电)相位交流电的作用的,输出同步误差信号,迅速得出调整信号,在真空状态下,热阴极电离规可稳定的工作在稳发射状态。
21、本发明结构简单,元件易采购,降低了财力、物力、人力,方便工业化生产。
1.一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述交流信号锁相电路包括端子排j1、二极管d3、二极管d4、二极管d5、电阻r10、电阻r12、电阻r14、电阻r17、电解电容c2、电容c3、三极管q6和三极管q7,所述端子排j1的3-1端口和1-1端口分别连接第一环形变压器b1的次级线圈的两端,所述端子排j1的3-2端口和1-2端口分别连接二极管d3和二极管d5的正极,所述二极管d3和二极管d5的负极共同连接所述二极管d4的正极,且所述二极管d4的正极还连接所述电阻r12的其中一端,所述电阻r12的另一端分别连接所述电阻r17的其中一端以及三极管q7的基极,所述二极管d4的负极通过串联电阻r14连接三极管q7的集电极和三极管q6的基极,且所述二极管d4的负极还通过串联电阻r10分别连接三极管q6的集电极和电容c3的其中一端,同时,所述二极管d4的负极通过串联电解电容c2接地,且所述电解电容c2的正极与所述二极管d4的负极连接,所述电阻r17、三极管q6的发射极、三极管q7的发射极以及电容c3的另一端接地,且所述三极管q6的集电极作为幅度控制端输出锯齿波信号。
3.根据权利要求2所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述端子排j1的5-1端口和4-1端口分别连接第二环形变压器b2的次级线圈的两端,所述端子排j1的5-2端口用于连接所述热阴极电离规的加热灯丝的输入端,且所述端子排j1的5-2端口还连接所述反馈电路的电压引入端。
4.根据权利要求2所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述端子排j1的2-2端口接地,所述端子排j1的6-2端口空接,或者,所述端子排j1的6-2端口接地,所述端子排j1的2-2端口空接。
5.根据权利要求2所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述热阴极电离规稳发射交流驱动电路包括比较器u2、可控硅输出光耦u1、电阻r1、电阻r2、电阻r8、电阻r9、双向可控硅q3,其中,所述比较器u2的正电源输入端和负电源输入端分别连接正电源和负电源,所述比较器u2的反相输入端与所述三极管q6的集电极连接,所述比较器u2的同相输入端用于输入误差信号,所述比较器u2的输出端通过串联所述电阻r9连接所述可控硅输出光耦u1的发射管负极,所述可控硅输出光耦u1的发射管正极通过串联电阻r1连接正电源,所述可控硅输出光耦u1的其中一个接收管通过串联电阻r8连接所述端子排j1的4-2端口,所述可控硅输出光耦u1的另一个接收管通过串联电阻r2与所述反馈电路的发射电流检测端连接,且该接收管还与所述双向可控硅q3的g极连接,所述双向可控硅q3的t1极和t2极分别连接在电阻r8远离所述可控硅输出光耦u1的一端以及电阻r2远离所述可控硅输出光耦u1的一端。
6.根据权利要求5所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述反馈电路包括比较器u3、电容c4、电容c6、电容c7、电容c8、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r27、电阻r33、可调电阻vr1和稳压二极管d8,其中,所述比较器u3的输出端与所述比较器u2的同相输入端连接,所述比较器u3的正电源输入端和负电源输入端分别连接正电源和负电源,且所述比较器u3的正电源输入端和负电源输入端还分别通过串联所述电容c4和电容c6接地,所述电阻r23的其中一端作为发射电流检测端与电阻r2和双向可控硅共同连接的一端连接,所述电阻r21的其中一端作为电压引入端与所述端子排j1的5-2端口连接,所述电阻r23的另一端以及所述电阻r21的另一端依次通过串联电阻r25、电阻r27、电阻r33接地,所述电容c8与所述电阻r33并联,所述电阻r27与电阻r33共同连接的一端通过串联所述电阻r18连接所述比较器u3的同相输入端,所述可调电阻vr1的中心引脚通过串联所述电阻r19与所述比较器u3的反相输入端连接,且所述电阻r19与所述比较器u3的反相输入端共同连接的一端通过依次串联所述电容c7、电阻r20与所述比较器u3的输出端连接,所述可调电阻vr1的其中一个端引脚接地,所述可调电阻vr1的另一个端引脚通过依次串联所述电阻r22、电阻r24与所述正电源连接,且所述稳压二极管d8的正极接地,所述稳压二极管d8的负极与所述电阻r22、电阻r24的共同连接端连接。
7.根据权利要求5所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述正电源和负电源分别为+15v和-15v。
8.根据权利要求2所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述第一环形变压器b1的初级线圈的两端分别连接市电。
9.根据权利要求3所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路,其特征在于,所述第二环形变压器b2的初级线圈的两端分别连接市电。
10.一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路的应用,其特征在于,将权利要求1-9任一所述的一种热阴极电离规阴极交流移相触发驱动电路中的交流信号锁相电路与热阴极电离规的加热灯丝的输入端连接,热阴极电离规稳发射交流驱动电路与和反馈电路与所述热阴极电离规的加热灯丝的输出端连接。