电子枪高压电源制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电子枪高压电源。该电子枪高压电源包括整流滤波模块、降压式变换模块、LLC谐振变换模块、调压整流模块、采样模块以及控制模块；整流滤波模块分别与外部电源和降压式变换模块连接，降压式变换模块与LLC谐振变换模块连接，LLC谐振变换模块与调压整流模块连接，调压整流模块分别与电子枪和采样模块连接，控制模块分别与降压式变换模块、LLC谐振变换模块以及采样模块连接；本方案的整流滤波模块、降压式变换模块、LLC谐振变换模块、调压整流模块、采样模块以及控制模块之间形成了一个闭环的控制回路，由此可以实现对高压电源输出电压的快速调节和稳定控制，提高对电子束流速度的控制精度。电子束流速度的控制精度。电子束流速度的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
电子枪高压电源


[0001]本专利技术实施例涉及电子
，尤其涉及一种电子枪高压电源。

技术介绍

[0002]电子枪普遍应用于真空镀膜、熔炼、3D打印和焊接等工业和科研领域，与电子枪配套的高压电源系统是金属电子束3D打印设备核心部件之一，其性能好坏直接决定打印工艺和质量。金属电子束3D打印设备的电子枪需要高压电源提供几十千伏特甚至上百千伏特高压来加速电子束流，金属电子束3D打印设备所配备的高压电源需要更高的配置和精度。然而现有技术中，并没有针对金属电子束3D打印设备设计的高压电源，通常是将用于电子束焊机的高压电源用于金属电子束3D打印机上，但是电子束焊机的高压电源的输出电压无法长时间维持稳定，并且无法快速调节，由此会导致金属电子束3D打印设备不能长时间工作，且打印精度低。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种电子枪高压电源，以实现对高压电源输出电压的快速调节和稳定控制。
[0004]本专利技术实施例提供了一种电子枪高压电源，其包括整流滤波模块、降压式变换模块、LLC谐振变换模块、调压整流模块、采样模块以及控制模块；
[0005]整流滤波模块分别与外部电源和降压式变换模块连接，降压式变换模块与LLC谐振变换模块连接，LLC谐振变换模块与调压整流模块连接，调压整流模块分别与电子枪和采样模块连接，控制模块分别与降压式变换模块、LLC谐振变换模块以及采样模块连接；
[0006]整流滤波模块用于对外部电源输入的第一交流电压进行整流滤波，得到第一直流电压；降压式变换模块用于根据第一控制信号对第一直流电压进行降压，得到电压幅值可控的第二直流电压；LLC谐振变换模块用于根据第二控制信号对第二直流电压进行逆变，得到频率可控的第二交流电压；调压整流模块用于对第二交流电压进行调压整流，得到第三直流电压；采样模块用于获取调压整流模块输出给电子枪的加速电压信号；控制模块用于根据加速电压信号产生第一控制信号和/或第二控制信号。
[0007]可选地，调压整流模块包括升压变压器和倍压整流单元；
[0008]升压变压器第一端与LLC谐振变换模块连接，升压变压器的第二端与倍压整流单元的第一端连接，倍压整流单元的第二端与采样模块和电子枪连接；
[0009]升压变压器用于对第二交流电压进行升压，得到第三交流电压；倍压整流单元用于对第三交流电压进行调压整流，得到第三直流电压。
[0010]可选地，降压式变换模块包括开关管、二极管、电感以及电容；
[0011]开关管的控制端与控制模块连接，开关管的第一极与整流滤波模块连接，开关管的第二极与电感的第一端和二极管的阴极连接，电感的第二端与电容的第一极和LLC谐振变换模块连接，电容的第二极与二极管的阳极共地。
[0012]可选地，采样模块包括电流采样单元和电压采样单元；
[0013]电流采样单元分别与调压整流模块和控制模块连接，电压采样单元分别与调压整流模块和控制模块连接；
[0014]电流采样单元用于获取加速电压信号的电流值，电压采样单元用于获取加速电压信号的电压值。
[0015]可选地，电子枪高压电源还包括驱动模块；
[0016]驱动模块分别与控制模块、降压式变换模块以及LLC谐振变换模块连接；
[0017]驱动模块用于根据第一控制信号产生第一驱动信号，驱动降压式变换模块进行调压；驱动模块还用于根据第二控制信号产生第二驱动信号，驱动LLC谐振变换模块进行逆变。
[0018]可选地，驱动模块包括PWM驱动单元和PFM驱动单元；
[0019]PWM驱动单元分别与控制模块和降压式变换模块连接，PFM驱动单元分别与控制模块和LLC谐振变换模块连接；
[0020]PWM驱动单元用于根据第一控制信号产生第一驱动信号，驱动降压式变换模块进行调压；其中，第一驱动信号为PWM信号；PFM驱动单元用于根据第二驱动信号，驱动LLC谐振变换模块进行逆变；其中，第二驱动信号为PFM信号。
[0021]可选地，控制模块包括数字信号处理芯片、转换单元以及滤波单元；
[0022]数字信号处理芯片与转换单元连接，转换单元与滤波单元连接，滤波单元与采样模块连接；
[0023]滤波单元用于对加速电压信号进行滤波，转换单元用于将加速电压信号转换为数字量加速电压信号，数字信号处理芯片用于根据数字量加速电压信号产生第一控制信号和/或第二控制信号。
[0024]可选地，控制模块还包括通讯模块；
[0025]通讯模块与数字信号处理芯片连接，通讯模块用于与外部器件进行通讯。
[0026]可选地，控制模块还包括电源单元；
[0027]电源单元与数字信号处理芯片连接，电源单元用于为数字信号处理芯片供电。
[0028]本专利技术实施例通过整流滤波模块对外部电源输入的第一交流电压进行整流滤波，得到第一直流电压；通过降压式变换模块根据第一控制信号对第一直流电压进行降压，得到电压幅值可控的第二直流电压；通过LLC谐振变换模块根据第二控制信号对第二直流电压进行逆变，得到频率可控的第二交流电压；通过调压整流模块对第二交流电压进行调压整流，得到第三直流电压；通过采样模块获取调压整流模块输出给电子枪的加速电压信号；通过控制模块根据加速电压信号产生第一控制信号和/或第二控制信号。由此可知，整流滤波模块、降压式变换模块、LLC谐振变换模块、调压整流模块、采样模块以及控制模块之间形成了一个闭环的控制回路，以实现对高压电源输出电压的快速调节和稳定控制，进而提高对电子束流速度的控制精度。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是
本专利技术的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本专利技术的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本专利技术的权利要求范围之内。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例提供的一种电子枪高压电源部分电路的结构示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0036]图7为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0037]图8为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图；
[0038]图9为本专利技术实施例提供的另一种电子枪高压电源的结构示意图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子枪高压电源，其特征在于，包括整流滤波模块、降压式变换模块、LLC谐振变换模块、调压整流模块、采样模块以及控制模块；所述整流滤波模块分别与外部电源和所述降压式变换模块连接，所述降压式变换模块与LLC谐振变换模块连接，所述LLC谐振变换模块与所述调压整流模块连接，所述调压整流模块分别与电子枪和所述采样模块连接，所述控制模块分别与所述降压式变换模块、所述LLC谐振变换模块以及所述采样模块连接；所述整流滤波模块用于对所述外部电源输入的第一交流电压进行整流滤波，得到第一直流电压；所述降压式变换模块用于根据第一控制信号对所述第一直流电压进行降压，得到电压幅值可控的第二直流电压；所述LLC谐振变换模块用于根据第二控制信号对所述第二直流电压进行逆变，得到频率可控的第二交流电压；所述调压整流模块用于对所述第二交流电压进行调压整流，得到第三直流电压；所述采样模块用于获取所述调压整流模块输出给所述电子枪的加速电压信号；所述控制模块用于根据所述加速电压信号产生所述第一控制信号和/或所述第二控制信号。2.根据权利要求1所述的电子枪高压电源，其特征在于，所述调压整流模块包括升压变压器和倍压整流单元；所述升压变压器第一端与所述LLC谐振变换模块连接，所述升压变压器的第二端与所述倍压整流单元的第一端连接，所述倍压整流单元的第二端与所述采样模块和所述电子枪连接；所述升压变压器用于对所述第二交流电压进行升压，得到第三交流电压；所述倍压整流单元用于对所述第三交流电压进行调压整流，得到所述第三直流电压。3.根据权利要求1所述的电子枪高压电源，其特征在于，所述降压式变换模块包括开关管、二极管、电感以及电容；所述开关管的控制端与所述控制模块连接，所述开关管的第一极与所述整流滤波模块连接，所述开关管的第二极与电感的第一端和所述二极管的阴极连接，所述电感的第二端与所述电容的第一极和LLC谐振变换模块连接，所述电容的第二极与所述二极管的阳极共地。4.根据权利要求1所述的电子枪高压电源，其特征在于，所述采样模块包括电流采样单元和电压采样单元；所述电流采样单元分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪强兵，郭瑜，龙学湖，张莹，郑晓川，时明军，
申请(专利权)人：广州赛隆增材制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：