X射线光谱仪的探测器的供电控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，包括：脉冲发生装置；可调直流电压装置，用于输出一个可调整的第一直流电压信号；控制单元；开关电路；还包括依次连接的变压升压单元、二极管电容升压矩阵和电阻电容滤波矩阵；供电控制系统还包括反馈控制单元，与控制单元、可调直流电压装置、电阻电容滤波矩阵电连接，反馈控制单元根据来自控制单元的电压调整指令调整第一直流电压信号的大小。本实用新型专利技术通过一系列的电子元器件，将低压直流电压变换成探测器需求的可调、可控的高电压低电流、高精度低汶波的直流电压；并辅佐一些保护探测器不被损坏保护电路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本实 用新型涉及X射线光谱仪领域，特别涉及一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统。
技术介绍
现有技术中的X射线光谱仪包括探测器，并采用固定的电压值给探测器供电，电压的输出范围较小(例如200V以内)，且输出电压必须使用硬件来调节，没有闭环检测电压保护装置。
技术实现思路
本技术提供了一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，以解决现有技术中探测器的供电不可调问题。为解决上述问题，作为本技术的一个方面，提供了一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，包括脉冲发生装置，用于输出脉冲信号；可调直流电压装置，用于输出一个可调整的第一直流电压信号；控制单元，用于控制脉冲发生装置的开启与关闭；开关电路，脉冲发生装置的输出端及可调直流电压装置的输出端分别与开关电路的输入端连接，用于利用来自脉冲发生装置的脉冲信号将来自可调直流发生装置的第一直流电压信号调制成交流信号并输出交流信号；供电控制系统还包括依次连接的变压升压单元、二极管电容升压矩阵和电阻电容滤波矩阵，变压升压单元的输入端与开关电路的输出端连接，变压升压单元用于将来自开关电路的交流信号经过二极管电容升压矩阵的两级升压及电阻电容滤波矩阵的滤波后转变为第二直流电压信号提供给探测器；供电控制系统还包括反馈控制单元，与控制单元、可调直流电压装置、电阻电容滤波矩阵电连接，反馈控制单元采集第二直流电压信号的值并将采集到的值发送给控制单元、且根据来自控制单元的电压调整指令调整第一直流电压信号的大小。进一步地，脉冲发生装置包括时钟发生芯片。进一步地，变压升压单元包括变压器，变压器的一端与开关电路的输出端连接，其另一端与二极管电容升压矩阵连接。进一步地，二极管电容升压矩阵包括多级升压单元，多级升压单元包括相互并联的二极管与电容，多级升压单元相互串联。进一步地，电阻电容滤波矩阵是阻容式滤波矩阵。进一步地，反馈控制单元是电压反馈与电压调节器。进一步地，控制单元包括外部控制接口，与外部控制设备连接，用于接收来自外部控制设备的用于控制脉冲发生装置及可调直流电压装置的控制指令。进一步地，控制单元是FPGA。进一步地，外部控制设备是电脑。本技术通过控制单元控制脉冲发生装置输出的脉冲信号和可调直流电压装置输出的低压直流电压大小，从而控制提供给探测器的电压，实现了电压可调的输出。附图说明图I示意性地示出了本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图I所示，本技术中的X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，包括脉冲发生装置，用于输出脉冲信号；可调直流电压装置，用于输出一个可调整的第一直流电压信号；控制单元，用于控制脉冲发生装置的开启与关闭；开关电路，脉冲发生装置的输出端及可调直流电压装置的输出端分别与开关电路的输入端连接，用于利用来自脉冲发生装置的脉冲信号将来自可调直流发生装置的第一直流电压信号调制成交流信号并输出交流信号； 供电控制系统还包括依次连接的变压升压单元、二极管电容升压矩阵和电阻电容滤波矩阵，变压升压单元的输入端与开关电路的输出端连接，变压升压单元用于将来自开关电路的交流信号经过二极管电容升压矩阵的两级升压及电阻电容滤波矩阵的滤波后转变为第二直流电压信号提供给探测器；供电控制系统还包括反馈控制单元，与控制单元、可调直流电压装置、电阻电容滤波矩阵电连接，反馈控制单元采集第二直流电压信号的值并将采集到的值发送给控制单元、且根据来自控制单元的电压调整指令调整第一直流电压信号的大小。控制单元包括外部控制接口，与外部控制设备连接，用于接收来自外部控制设备的用于控制脉冲发生装置及可调直流电压装置的控制指令。优选地，脉冲发生装置包括时钟发生芯片。优选地，变压升压单元包括变压器，变压器的一端与开关电路的输出端连接，其另一端与二极管电容升压矩阵连接。优选地，二极管电容升压矩阵包括多级升压单元，多级升压单元包括相互并联的二极管与电容，多级升压单元相互串联。优选地，电阻电容滤波矩阵是阻容式滤波矩阵。控制单元可起到以下功能⑴监控提供给探测器的电压；(2)调提供给探测器的电压；(3)控制整个电路的开起与关闭；(4)在监控到电压发生异常时，关闭整个电路，以保护系统元器件不受损。使用时，控制单元控制脉冲发生装置发出某一频率的脉冲信号，同时，可调直流电压装置输出某一低压直流电压(例如，直流发生装置的输入电压是9V，输出电压为5V)。脉冲信号和低压直流电压同时输入到开关电路，经过开关电路的调制后，输出一交变的低压交流电压。接着，这一交变的低压交流电压被变压器升压单元第一次升压，输出到二极管电容升压矩阵进行二次升压，放大到更高的交流电压(例如正负1500V)后，经过电阻电容滤波矩阵变成高压直流电压，提供给探测器使用。同时，本技术中的供电控制系统还随时通过反馈控制单元检测提供给探测器的电压，控制单元根据反馈控制单元检测到的电压值，向反馈控制单元发出指令，以调节可调直流电压装置输出的低压直流电压的大小。从而确保提供给探测器的电压始终保持在规定的精度范围内。优选地，反馈控制单元是电压反馈与电压调节器。其有以下几个作用(I)采集输出给探测器的高压直流电压值；(2)将其采集到的高压直流电压值发送给控制单元；(3)接收控制单元发出的DA电压调节信号指令用来调节可调直流电压装置的输出电压大小，从而进一步调节提供给探测器的电压。另外，使用闭环控制的机构(即产生-反馈-监控-调整-产生)，可以保护探测器不被异常电压损坏，特别对这部分设计一个闭环保护机制，一旦发现这部分电路输出电压与设置值出现异常的偏差，立刻从产生部分切断电压的供应。优选地，控制单元是FPGA。外部控制设备是电脑。这样，便可通过电脑向控制单元下达控制指令(例如可以控制电压输出的开始和停止、电压的高低等)，以适应不同设备的供电要求，支持更多的探测器。本技术通过一系列的电子元器件，将低压直流电压变换成探测器需求的可调、可控的高电压低电流、高精度低汶波的直流电压；并辅佐一些保护探测器不被损坏保护电路。以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，其特征在于，包括：脉冲发生装置，用于输出脉冲信号；可调直流电压装置，用于输出一个可调整的第一直流电压信号；控制单元，用于控制所述脉冲发生装置的开启与关闭；开关电路，所述脉冲发生装置的输出端及所述可调直流电压装置的输出端分别与所述开关电路的输入端连接，用于利用来自所述脉冲发生装置的脉冲信号将来自所述可调直流发生装置的第一直流电压信号调制成交流信号并输出所述交流信号；所述供电控制系统还包括依次连接的变压升压单元、二极管电容升压矩阵和电阻电容滤波矩阵，所述变压升压单元的输入端与所述开关电路的输出端连接，所述变压升压单元用于将来自所述开关电路的交流信号经过所述二极管电容升压矩阵的两级升压及所述电阻电容滤波矩阵的滤波后转变为第二直流电压信号提供给所述探测器；所述供电控制系统还包括反馈控制单元，与所述控制单元、所述可调直流电压装置、所述电阻电容滤波矩阵电连接，所述反馈控制单元采集所述第二直流电压信号的值并将采集到的值发送给所述控制单元、且根据来自所述控制单元的电压调整指令调整所述第一直流电压信号的大小。

【技术特征摘要】
1.一种X射线光谱仪的探测器的供电控制系统，其特征在于，包括 脉冲发生装置，用于输出脉冲信号； 可调直流电压装置，用于输出一个可调整的第一直流电压信号； 控制单元，用于控制所述脉冲发生装置的开启与关闭； 开关电路，所述脉冲发生装置的输出端及所述可调直流电压装置的输出端分别与所述开关电路的输入端连接，用于利用来自所述脉冲发生装置的脉冲信号将来自所述可调直流发生装置的第一直流电压信号调制成交流信号并输出所述交流信号； 所述供电控制系统还包括依次连接的变压升压单元、二极管电容升压矩阵和电阻电容滤波矩阵，所述变压升压单元的输入端与所述开关电路的输出端连接，所述变压升压单元用于将来自所述开关电路的交流信号经过所述二极管电容升压矩阵的两级升压及所述电阻电容滤波矩阵的滤波后转变为第二直流电压信号提供给所述探测器； 所述供电控制系统还包括反馈控制单元，与所述控制单元、所述可调直流电压装置、所述电阻电容滤波矩阵电连接，所述反馈控制单元采集所述第二直流电压信号的值并将采集到的值发送给所述控制单元、且根据来自所述控制单元的电压调整指令调整所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵波，
申请(专利权)人：邵波，
类型：实用新型
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