X射线定向仪高压电源的设计

发布时间：2023-12-24 11:39

　　随着电子信息产业的飞速发展,单晶材料的加工技术越来越受到人们的重视,其中对单晶材料进行精确切割是一道关键工序。目前采用X射线衍射技术的X射线定向仪由于其测量精度高、自动化程度高以及不易损坏晶体表面的优点,被广泛应用于晶体定向切割和缺陷类型检测。传统的工频X射线定向仪由于其体积大、产生X射线质量差、测量精度低、稳定性低等原因已经逐步被淘汰。为产生稳定高质量的X射线,本论文设计了一种可室外工作的小型高压电源,电源的核心是高压电源系统和控制系统。高压电源系统包含可调电源、逆变器、高频变压器及多倍压整流电路,其中,可调电源由蓄电池供电,逆变器采用可控硅逆变器,整流电路选用多倍压整流电路,并实现30kV高压输出功能。控制系统由自动调压电路和保护电路组成,实现自动调压和过压过流报警保护等功能。该电源通过PI调节实现对高压值反馈调节,使系统达到稳定状态。经过长期测试,该电源实现高压0-30kV,束流0-1mA连续可调,且具有稳定的工作条件,良好的负载能力和较高的测量精度。其主要特点是容量小、可室外工作、稳定性好、便于安装和维护,可广泛应用于工业领域。

【文章页数】：42 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    一、研究背景
        (一)X射线定向仪发展概况
        (二)X射线管的发展
        (三)高压电源的发展及研究趋势
    二、研究目的与意义
    三、主要工作及论文各部分主要内容
        (一)主要工作
        (二)论文主要内容
第二章 X射线定向仪高压直流电源的总体设计
    一、X射线定向仪整体结构
    二、高压电源整体设计
        (一)高压电源整体结构
        (二)灯丝电源结构
    三、高压发生器的封装介绍
    四、本章小结
第三章 高压电源电路的选择与设计
    一、可调供电电源的设计
        (一)Buck变换器
        (二)Boost变换器
        (三)Buck/Boost变换器
    二、逆变电路
        (一)传统逆变电路
        (二)可控硅逆变电路
    三、高频变压器
    四、整流电路
        (一)四种常见的整流电路
        (二)倍压整流电路
    五、本章小结
第四章 控制电路的设计
    一、自动调压电路
        (一)慢启动电路
        (二)比例积分调节电路
    二、保护电路
    三、本章小结
第五章 实验结果与分析
    一、保护电路保护点测试
    二、高频变压器匝数组合及脉冲震荡频率测试
    三、高压电源加载实验
    四、X射线定向仪高压电源测试
        (一)X射线定向仪高压电源测试
        (二)X射线定向仪高压电源对比测试
总结
参考文献
附录 部分实验数据分析图
    一、高频变压器匝数组合及脉冲震荡频率数据分析图
        (一)脉冲震荡频率-电源工作效率关系图
        (二)初级线圈匝数-电源工作效率关系图
        (三)次级线圈匝数-电源工作效率关系图
个人简历及攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3874436