一种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱制造技术

目前，X射线探伤机控制箱普遍采用可控硅作为开关器件，但是，传统X射线探伤机控制箱采用可控硅作为开关器件存在着许多缺点，如只能适用于交流电路，驱动复杂，开关频率低，需要大体积电感大等。本实用新型专利技术提供一种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，包括整流电路、直流转换电路、控制电路、级联电路、输出电路，其中，整流电路、直流转换电路、输出电路依次相连接，整流电路、直流转换电路、输出电路、级联电路与控制电路相连接；直流转换电路包括IGBTPWM电路，且与控制电路相连；输出电路包括IGBT开关，且与控制电路相连。本实用新型专利技术的输出波形的电压、频率由IGBT转换完成，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，高功率，稳定性高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及X射线探伤领域，尤其是涉及到ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱。
技术介绍
X射线探伤机主要由机头、高压发生装置、控制箱，冷却却防护设施四部分組成。目前，X射线探伤机控制箱普遍采用可控硅作为开关器件，利用可控硅的导通角导通输入交流电，从而达到调压的目的，后级采用可控硅作为开关器件，从而输出恒频或变频信号。可控硅，是可控硅整流元件的简称，是ー种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。但是，传统X射线探伤机控制箱采用可控硅作为开关器件存在着许多缺点 (I)传统X射线探伤机控制箱普遍采用可控硅作为开关器件，利用可控硅的导通角导通输入交流电。缺点只能适用于交流电路，驱动复杂，开关频率低，需要大体积电感，输入功率因数低，效率低，重量大；(2)传统X射线探伤机控制箱后级普遍采用可控硅最为开关器件，从而输出恒频或变频信号。缺点开关频率低，采用低频变压器升压，重量大，关断电路复杂，容易出故障。随着当今半导体技术快速发展，IGBT (绝缘栅双极晶体管)作为功率器件，已经越来越被广大工程师运用于各个领域。IGBT作为新型电カ半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输入阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简単，耐高压，承受电流大等特性，IGBT的开关特性已经远远超过可控硅。采用IGBT替代X射线探伤机控制箱的可控硅功率器件已经成为必然趋势。
技术实现思路
为了解决可控硅作为X射线探伤机控制箱开关器件所帯来的缺点，本技术提供ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，输出波形的电压、频率由IGBT转换完成，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，高功率，稳定性高。为了实现上述目的，本技术所采取的技术方案为ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，包括整流电路、直流转换电路、控制电路、级联电路、输出电路，其中整流电路、直流转换电路、输出电路依次相连接；整流电路、直流转换电路、输出电路、级联电路与控制电路相连接。本技术所述的ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，还可以将整流电路包括宽范围220 V交流输入接ロ、整流滤波电路，且两者依次相连；直流转换电路包括IGBTl PWM电路、高频电感、滤波电容，且三者依次相连；控制电路包括IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换、单片机，且IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换依次相连，IGBT驱动电路、PWM控制芯片、AD转换分别与单片机相连；级联电路包括显示_按键、串ロ，且显示-按键、串ロ与单片机相连；输出电路包括IGBT2开关、输出接ロ、IGBT驱动电路、高压电流检测，且IGBT2开关与输出接ロ、IGBT驱动电路相连。本技术所述的ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，还可以将整流电路与直流转换电路相连接；直流转换电路的IGBTl PWM电路与控制电路的IGBT驱动电路相连；直流转换电路的滤波电容与控制电路的电阻采样相连；输出电路的IGBT驱动电路、高压电流检测与单片机相连。本技术所述的ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，还可以将单片机可以用DSP微处理器代替。针对上述的结构和连接情况，本技术的功能简介如下U220V交流电通过输入接ロ输入，再经过整流滤波电路变成直流电I ;2、直流电I输入IGBTl，经IGBTl变为PWM方波；3、IGBTl输出的PWM方波经过高频电感，滤波电容，输出成直流电2 ;直流电2是与IGBTl的PWM方波占空比成正比关系；4、IGBTl的PWM方波占空比受PWM控制芯片控制；5、PWM控制芯片输出的PWM方波占空比受电阻采样值和单片机共同控制；6、故直流电2是受单片机控制的；7、直流电2的电压值是由输入按键值和设定程序決定的；8、直流电2经过IGBT2开关变成频率可变的方波经由输出接ロ输出；9、IGBT2的开关频率是受单片机和高压电流检测共同控制；10、故输出波形的电压、波形的频率均由单片机控制IGBT完成；11、单片机是受输入按键或串ロ控制。故可以由电脑上位机通过串ロ控制输出波形的电压和频率。本技术提供的ー种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，其输出波形的电压是由IGBT转换完成的，IGBT导通电阻小，效率高，功率因素可以做到很高，并且，可以用于直流输入；输出波形的频率是有IGBT控制输出的，而IGBT驱动电路较可控硅驱动电路简单，元件少，故可靠性，稳定性高；输出波形的频率和电压可由远程计算机控制，控制方便，快捷，可大大减少工作人员的曝光几率和工作量。附图说明图I为本技术的结构示意图；图2为本技术的电路结构。图中1、整流电路，2、直流转换电路，3、控制电路，4、级联电路，5、输出电路，6、IGBT。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进ー步详细描述。图I为本技术的结构示意图，整流电路I，直流转换电路2，控制电路3，级联电路4，输出电路5，其中，整流电路I、直流转换电路2、输出电路5依次相连接；整流电路I、直流转换电路2、输出电路5、级联电路4与控制电路3相连接。整流电路I包括宽范围220 V交流输入接ロ、整流滤波电路，且两者依次相连；直流转换电路2包括IGBTl PWM电路、高频电感、滤波电容，且三者依次相连；控制电路3包括IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换、单片机，且IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换依次相连，IGBT驱动电路、PWM控制芯片、AD转换分别与单片机相连；级联电路4包括显示-按键、串ロ，且显示-按键、串ロ与单片机相连；输出电路5包括IGBT2开关、输出接ロ、IGBT驱动电路、高压电流检测，且IGBT2开关与输出接ロ、IGBT驱动电路相连；整流电路与直流转换电路相连接；直流转换电路的IGBTl PWM电路与控制电路的IGBT驱动电路相连；直流转换电路的滤波电容与控制电路的电阻采样相连；输出电路的IGBT驱动电路、高压电流检测与单片机相连，单片机可以用DSP微处理器代替。图2为本技术的电路结构，其中整流电路I由桥式电路组成，直流转换电路2通过IGBT6与控制电路3相连，输出电路5通过IGBT6与控制电路3相连。本技术的功能如下U220V交流电通过输入接ロ输入，再经过整流滤波电路变成直流电I ;2、直流电I输入IGBTl，经IGBTl变为PWM方波；3、IGBTl输出的PWM方波经过高频电感，滤波电容，输出成直流电2 ;直流电2是与IGBTl的PWM方波占空比成正比关系；4、IGBTl的PWM方波占空比受PWM控制芯片控制；5、PWM控制芯片输出的PWM方波占空比受电阻采样值和单片机共同控制；6、故直流电2是受单片机控制的；7、直流电2的电压值是由输入按键值和设定程序決定的；8、直流电2经过IGBT2开关变成频率可变的方波经由输出接ロ输出；9、IGBT2的开关频率是受单片机和高压电流检测共同控制；10、故输出波形的电压、波形的频率均由单片机控制IGBT完成；11、单片机是受输入按键或串ロ控制。故可以由电脑上位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，包括整流电路、直流转换电路、控制电路、级联电路、输出电路，其特征在于：所述的整流电路、直流转换电路、输出电路依次相连接；所述的整流电路、直流转换电路、输出电路、级联电路与控制电路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，包括整流电路、直流转换电路、控制电路、级联电路、输出电路，其特征在于 所述的整流电路、直流转换电路、输出电路依次相连接； 所述的整流电路、直流转换电路、输出电路、级联电路与控制电路相连接。2.根据权利要求I所述的一种使用IGBT作为功率器件的X射线探伤机控制箱，其特征在于所述的整流电路包括宽范围220 V交流输入接口、整流滤波电路，且两者依次相连；所述的直流转换电路包括IGBTl PWM电路、高频电感、滤波电容，且三者依次相连；所述的控制电路包括IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换、单片机，且IGBT驱动电路、PWM控制芯片、电阻采样、AD转换依次相连，IGBT驱动电路、PWM控制芯片、AD转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文谊，
申请(专利权)人：成都高标科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：