数字高压电源制造技术

一种数字高压电源，其具有多个滤波器、高压分压器和具有存储器的处理器。所述存储器包含操作设定点。所述处理器被配置为：从所述高压分压器接收缩放电压反馈信号，将所述缩放电压反馈信号与存储器中的所述多个操作设定点进行比较，使用经比较的缩放电压反馈信号来计算并存储修正的操作设定点，使用所述修正的操作设定点来同时且自动地将输出电压调节到所有操作设定点内，并且当输出条件超过任何操作设定点时生成警报。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字高压电源本申请要求于2017年12月20日提交的名称为“数字控制高压电源”的序列号为62/608,016的美国临时专利申请(我方参考号为2296.004)和于2017年12月20日提交的名称为“多可控高压电源系统”的序列号为62/608,018的美国临时专利申请(我方参考号为2296.005)的优先权和权益。这些参考文献以整体方式并入本文中。
本实施例一般涉及数字高压电源。
技术介绍
与传统的模拟电源相比，需要一种性能提高、成本降低的数字电源。当前实施例满足这些需要。附图说明结合以下附图，将更好地理解详细说明：图1描绘了根据一个或多个实施例的数字高压电源的概观。图2描绘了根据一个或多个实施例的第二电源。下面参考所列附图详细描述当前实施例。具体实施方式在详细解释本装置之前，应当理解，该装置不限于特定实施例，并且其可以以各种方式实践或执行。本专利技术涉及一种数字高压电源。该数字高压电源具有高压设备，该高压设备被配置为接收低电压并生成包含不期望的正弦噪声的高电压信号，所述高压设备包括变压器、晶体管和高压倍增器中的至少一个。所述数字高压电源具有多个滤波器，其中，至少一个滤波器连接到所述高压设备。所述至少一个滤波器形成高压输出。所述数字高压电源具有高压分压器以接收所述高压输出并生成缩放电压反馈信号。所述数字高压电源具有处理器，该处理器具有包含多个操作设定点的存储器。所述处理器连接到低压设备和高压设备。所述处理器被配置为：从所述高压分压器接收所述缩放电压反馈信号；将所述缩放电压反馈信号与所述存储器中的所述多个操作设定点进行比较；使用经比较的缩放电压反馈信号来计算、存储修正的操作设定点；使用所述修正的操作设定点来同时且自动地将输出电压调节到所有操作设定点内；并且当输出条件超过任何操作设定点时生成警报作为输出信号。所述数字高压电源通过防止电源中的尖峰，超过人的耐力，可以防止在电源附近的伤害和伤亡。所述数字高压电源提供降低所述电源中的噪声的清晰反馈信号。所述数字高压电源使得所述电源快速且准确地关闭，以防止在由于高电压导致的故障或爆炸过流状况的情况下发生火灾和爆炸。在实施例中，所述数字高压电源具有可以提供干净且准确的输出的数字补偿电路。所述数字高压电源为清晰和准确的医学成像应用提供稳定的电源，这可以允许疾病和医学状况的早期诊断。所述数字高压电源可以提供较小尺寸的电源。所述较小尺寸的电源使得能够减小医疗设备的尺寸和重量。小尺寸电源可以在自然灾害或人为灾害的情况下使用。在实施例中，所述数字高压电源可以为检测违禁品的设备提供稳定的电源。TSA和国家安全局可以使用这种稳定且可靠的长寿命电源来检测对国家安全的威胁。所述数字高压电源可以允许更宽的可变输入电压范围，使得单个机器可以被部署和重新定位到许多地理区域中。所述数字高压电源用单个轻质、便携、可运输的数字高压电源提供许多电压。例如，电源可以从0.5磅到10磅。所述数字高压电源使得能够顺序地服务多个位置，而不需要为每个位置专门建造的机器。所述数字高压电源可用于便携式X射线单元，为受灾地区提供快速救援。本文中使用以下定义：术语“警报”可以指指定何时满足特定条件的信号。例如，警报可以是当所述输入电压超过高输出电压极限时发光的LED。术语“通信协议或离散I/O信号”可以指用于与高压电源相互作用的信号或信号组。例如，通信协议可以是从来自分压器的反馈信号接收的信号或从计算机接收的用于打开或关闭高压输出的通信。术语“数字高压电源”可以指其中在反馈回路内使用数字技术来控制高压电源的高压电源。例如，数字高压电源可以使用模拟设定点来增大或减小所述高压输出，并且防止系统发生超过1％的不期望的电压变化。术语“滤波器”可以指通过特定频率或频率范围的电流同时防止其它电流以不同频率或不同频率范围通过的设备或物质。例如，滤波器可以是从信号中去除白噪声或从正弦波中去除小的电压变化的设备。术语“高电压”描述具有从125伏到1百万伏的可变电压平台，其允许用户在一个平台上选择125伏到1百万伏之间的那些电压中的任何一个，或者在单独的电压平台中具有这些电压中的任何一个。术语“高压分压器”可以指产生作为高压分压器的输入电压的一部分的输出电压的无源线性电路。例如，高压分压器采用高电压并基于模拟设定点或数字设定点将高电压6000伏分压为可由高压电源使用的低电压3.3伏。术语“高压倍增器”可以指经常用于产生高DC电压的电容器和整流二极管的结构。例如，高压倍增器可以是Cockcroft-WaltonTM三级串联倍增器。术语“高压输出”是大到足以对人、野生动物、牲畜或物体造成伤害或损害的电势。即使低电压进入本专利技术的电源，电源也可以产生高压输出。“高压输出”的范围可从100Vdc到1,000,000Vdc。输出电压可以通过引脚、电缆或连接器提供。术语“高压设备”可以指组合地产生高压的电容器二极管和/或变压器的结构。一个示例可以是具有二极管和产生500Vdc的电容器的高压变压器。术语“低电压”可以指小于100Vdc的电压。例如，对于高压电源的输入，低电压可以是24Vdc，或者对于缩放电压反馈信号，低电压可以是3.3Vdc。术语“存储器”非暂时性计算机可读介质，诸如与处理器通信的固态存储器等。术语“非暂时性计算机可读介质”不包括任何暂时性信号，但是包括任何非暂时性数据存储电路，例如缓冲器和高速缓存，并且其中，当从设备断电或设备关闭时，非暂时性计算机可读介质不擦除。术语“操作设定点”可以指用户希望操作的点。例如，操作者可以将操作高电压设定点设置为3000V，并且高压电源将产生3000V。术语“预设启动”可以指工厂或用户编程的启动条件。电源将通电，并到达高压输出的精确工厂编程电压设定点。该高压输出可以是电源的能输出电压的0.001％至100％。术语“处理器”指计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或基于云的计算系统。例如，处理器可以是微处理器。术语“修正的操作设定点”可以指由电源基于误差计算而设定的操作点。如果操作设定点被设置为3000V，但是电源产生3010V，则来自电源的修正的操作设定点将修改操作设定点，使得输出电压将为3000V。术语“缩放电压反馈信号”可以指来自高压分压器的信号。高压信号被缩放为更小的可工作电压，如3.3Vdc。高压电源现在可以使用该信号来进行调整。术语“变压器”可以指基本上由缠绕在单个芯上的两个或多个绕组组成的电气设备，其通过电磁感应将电能从一组一个或多个电路转换到另一组一个或多个电路，使得能量的频率保持不变和恒定，而电压和电流通常改变。例如，高压电源上的变压器可以将24Vac转换为1200Vac。术语“晶体管”可指代调节电流或电压流动且充当用于电子信号的开关或栅极的设备。例如，晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字高压电源，其包括：/na.高压设备，该高压设备被配置为接收低电压并生成包含不期望的正弦噪声的高电压信号，所述高压设备包括变压器、晶体管和高压倍增器中的至少一个；/nb.多个滤波器，其中，所述多个滤波器中的至少一个滤波器连接到所述高压设备，并且所述多个滤波器中的至少一个滤波器形成高压输出；/nc.高压分压器，其被配置为接收所述高压输出并且生成缩放电压反馈信号；/nd.处理器，其具有包含多个操作设定点的存储器，所述处理器连接到低压设备和所述高压设备，所述处理器被配置为：/n(i)从所述高压分压器接收所述缩放电压反馈信号；/n(ii)将所述缩放电压反馈信号与所述存储器中的所述多个操作设定点进行比较；/n(iii)使用经比较的缩放电压反馈信号来计算至少一个修正的操作设定点并将其存储在所述存储器中；并且/n(iv)使用所述至少一个修正的操作设定点来同时且自动地调节所述多个操作设定点中的所有操作设定点内的所述高压输出。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171220 US 62/608,016;20180209 US 15/893,1351.一种数字高压电源，其包括：
a.高压设备，该高压设备被配置为接收低电压并生成包含不期望的正弦噪声的高电压信号，所述高压设备包括变压器、晶体管和高压倍增器中的至少一个；
b.多个滤波器，其中，所述多个滤波器中的至少一个滤波器连接到所述高压设备，并且所述多个滤波器中的至少一个滤波器形成高压输出；
c.高压分压器，其被配置为接收所述高压输出并且生成缩放电压反馈信号；
d.处理器，其具有包含多个操作设定点的存储器，所述处理器连接到低压设备和所述高压设备，所述处理器被配置为：
(i)从所述高压分压器接收所述缩放电压反馈信号；
(ii)将所述缩放电压反馈信号与所述存储器中的所述多个操作设定点进行比较；
(iii)使用经比较的缩放电压反馈信号来计算至少一个修正的操作设定点并将其存储在所述存储器中；并且
(iv)使用所述至少一个修正的操作设定点来同时且自动地调节所述多个操作设定点中的所有操作设定点内的所述高压输出。


2.根据权利要求1所述的数字高压电源，其中，所述数字高压电源包括通过通信协议或离散I/O信号同时且自动地发送警报37。


3.根据权利要求1所述的数字高压电源，其中，所述数字高压电源包括与所述处理器连接的温度传感器。


4.根据权利要求1所述的数字高压电源，其中，所述多个操作设定点是基于用户定义的参数可变的。


5.根据权利要求1所述的数字高压电源，其中，所述数字高压电源包括第二反馈回路，该第二反馈回路连接到向所述处理器提供另一反馈信号的电流-电压转换器。


6.根据权利要求1所述的数字高压电源，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格·S·迪安，林恩·E·罗塞尔，斯科特·R·威尔逊，埃里克·S·豪加思，简·S·罗伊宁，
申请(专利权)人：迪恩科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US