X射線光譜儀的探測器的供電控制系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，包括：脈沖發生裝置；可調直流電壓裝置，用于輸出一個可調整的第一直流電壓信號；控制單元；開關電路；還包括依次連接的變壓升壓單元、二極管電容升壓矩陣和電阻電容濾波矩陣；供電控制系統還包括反饋控制單元，與控制單元、可調直流電壓裝置、電阻電容濾波矩陣電連接，反饋控制單元根據來自控制單元的電壓調整指令調整第一直流電壓信號的大小。本實用新型專利技術通過一系列的電子元器件，將低壓直流電壓變換成探測器需求的可調、可控的高電壓低電流、高精度低汶波的直流電壓；并輔佐一些保護探測器不被損壞保護電路。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本實 用新型涉及X射線光譜儀領域，特別涉及一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統。
技術介紹
現有技術中的X射線光譜儀包括探測器，并采用固定的電壓值給探測器供電，電壓的輸出范圍較小(例如200V以內)，且輸出電壓必須使用硬件來調節，沒有閉環檢測電壓保護裝置。
技術實現思路
本技術提供了一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，以解決現有技術中探測器的供電不可調問題。為解決上述問題，作為本技術的一個方面，提供了一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，包括脈沖發生裝置，用于輸出脈沖信號；可調直流電壓裝置，用于輸出一個可調整的第一直流電壓信號；控制單元，用于控制脈沖發生裝置的開啟與關閉；開關電路，脈沖發生裝置的輸出端及可調直流電壓裝置的輸出端分別與開關電路的輸入端連接，用于利用來自脈沖發生裝置的脈沖信號將來自可調直流發生裝置的第一直流電壓信號調制成交流信號并輸出交流信號；供電控制系統還包括依次連接的變壓升壓單元、二極管電容升壓矩陣和電阻電容濾波矩陣，變壓升壓單元的輸入端與開關電路的輸出端連接，變壓升壓單元用于將來自開關電路的交流信號經過二極管電容升壓矩陣的兩級升壓及電阻電容濾波矩陣的濾波后轉變為第二直流電壓信號提供給探測器；供電控制系統還包括反饋控制單元，與控制單元、可調直流電壓裝置、電阻電容濾波矩陣電連接，反饋控制單元采集第二直流電壓信號的值并將采集到的值發送給控制單元、且根據來自控制單元的電壓調整指令調整第一直流電壓信號的大小。進一步地，脈沖發生裝置包括時鐘發生芯片。進一步地，變壓升壓單元包括變壓器，變壓器的一端與開關電路的輸出端連接，其另一端與二極管電容升壓矩陣連接。進一步地，二極管電容升壓矩陣包括多級升壓單元，多級升壓單元包括相互并聯的二極管與電容，多級升壓單元相互串聯。進一步地，電阻電容濾波矩陣是阻容式濾波矩陣。進一步地，反饋控制單元是電壓反饋與電壓調節器。進一步地，控制單元包括外部控制接口，與外部控制設備連接，用于接收來自外部控制設備的用于控制脈沖發生裝置及可調直流電壓裝置的控制指令。進一步地，控制單元是FPGA。進一步地，外部控制設備是電腦。本技術通過控制單元控制脈沖發生裝置輸出的脈沖信號和可調直流電壓裝置輸出的低壓直流電壓大小，從而控制提供給探測器的電壓，實現了電壓可調的輸出。附圖說明圖I示意性地示出了本技術的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的實施例進行詳細說明，但是本技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖I所示，本技術中的X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，包括脈沖發生裝置，用于輸出脈沖信號；可調直流電壓裝置，用于輸出一個可調整的第一直流電壓信號；控制單元，用于控制脈沖發生裝置的開啟與關閉；開關電路，脈沖發生裝置的輸出端及可調直流電壓裝置的輸出端分別與開關電路的輸入端連接，用于利用來自脈沖發生裝置的脈沖信號將來自可調直流發生裝置的第一直流電壓信號調制成交流信號并輸出交流信號； 供電控制系統還包括依次連接的變壓升壓單元、二極管電容升壓矩陣和電阻電容濾波矩陣，變壓升壓單元的輸入端與開關電路的輸出端連接，變壓升壓單元用于將來自開關電路的交流信號經過二極管電容升壓矩陣的兩級升壓及電阻電容濾波矩陣的濾波后轉變為第二直流電壓信號提供給探測器；供電控制系統還包括反饋控制單元，與控制單元、可調直流電壓裝置、電阻電容濾波矩陣電連接，反饋控制單元采集第二直流電壓信號的值并將采集到的值發送給控制單元、且根據來自控制單元的電壓調整指令調整第一直流電壓信號的大小。控制單元包括外部控制接口，與外部控制設備連接，用于接收來自外部控制設備的用于控制脈沖發生裝置及可調直流電壓裝置的控制指令。優選地，脈沖發生裝置包括時鐘發生芯片。優選地，變壓升壓單元包括變壓器，變壓器的一端與開關電路的輸出端連接，其另一端與二極管電容升壓矩陣連接。優選地，二極管電容升壓矩陣包括多級升壓單元，多級升壓單元包括相互并聯的二極管與電容，多級升壓單元相互串聯。優選地，電阻電容濾波矩陣是阻容式濾波矩陣。控制單元可起到以下功能⑴監控提供給探測器的電壓；(2)調提供給探測器的電壓；(3)控制整個電路的開起與關閉；(4)在監控到電壓發生異常時，關閉整個電路，以保護系統元器件不受損。使用時，控制單元控制脈沖發生裝置發出某一頻率的脈沖信號，同時，可調直流電壓裝置輸出某一低壓直流電壓(例如，直流發生裝置的輸入電壓是9V，輸出電壓為5V)。脈沖信號和低壓直流電壓同時輸入到開關電路，經過開關電路的調制后，輸出一交變的低壓交流電壓。接著，這一交變的低壓交流電壓被變壓器升壓單元第一次升壓，輸出到二極管電容升壓矩陣進行二次升壓，放大到更高的交流電壓(例如正負1500V)后，經過電阻電容濾波矩陣變成高壓直流電壓，提供給探測器使用。同時，本技術中的供電控制系統還隨時通過反饋控制單元檢測提供給探測器的電壓，控制單元根據反饋控制單元檢測到的電壓值，向反饋控制單元發出指令，以調節可調直流電壓裝置輸出的低壓直流電壓的大小。從而確保提供給探測器的電壓始終保持在規定的精度范圍內。優選地，反饋控制單元是電壓反饋與電壓調節器。其有以下幾個作用(I)采集輸出給探測器的高壓直流電壓值；(2)將其采集到的高壓直流電壓值發送給控制單元；(3)接收控制單元發出的DA電壓調節信號指令用來調節可調直流電壓裝置的輸出電壓大小，從而進一步調節提供給探測器的電壓。另外，使用閉環控制的機構(即產生-反饋-監控-調整-產生)，可以保護探測器不被異常電壓損壞，特別對這部分設計一個閉環保護機制，一旦發現這部分電路輸出電壓與設置值出現異常的偏差，立刻從產生部分切斷電壓的供應。優選地，控制單元是FPGA。外部控制設備是電腦。這樣，便可通過電腦向控制單元下達控制指令(例如可以控制電壓輸出的開始和停止、電壓的高低等)，以適應不同設備的供電要求，支持更多的探測器。本技術通過一系列的電子元器件，將低壓直流電壓變換成探測器需求的可調、可控的高電壓低電流、高精度低汶波的直流電壓；并輔佐一些保護探測器不被損壞保護電路。以上僅為本技術的優選實施例而已，并不用于限制本技術，對于本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，其特征在于，包括：脈沖發生裝置，用于輸出脈沖信號；可調直流電壓裝置，用于輸出一個可調整的第一直流電壓信號；控制單元，用于控制所述脈沖發生裝置的開啟與關閉；開關電路，所述脈沖發生裝置的輸出端及所述可調直流電壓裝置的輸出端分別與所述開關電路的輸入端連接，用于利用來自所述脈沖發生裝置的脈沖信號將來自所述可調直流發生裝置的第一直流電壓信號調制成交流信號并輸出所述交流信號；所述供電控制系統還包括依次連接的變壓升壓單元、二極管電容升壓矩陣和電阻電容濾波矩陣，所述變壓升壓單元的輸入端與所述開關電路的輸出端連接，所述變壓升壓單元用于將來自所述開關電路的交流信號經過所述二極管電容升壓矩陣的兩級升壓及所述電阻電容濾波矩陣的濾波后轉變為第二直流電壓信號提供給所述探測器；所述供電控制系統還包括反饋控制單元，與所述控制單元、所述可調直流電壓裝置、所述電阻電容濾波矩陣電連接，所述反饋控制單元采集所述第二直流電壓信號的值并將采集到的值發送給所述控制單元、且根據來自所述控制單元的電壓調整指令調整所述第一直流電壓信號的大小。

【技術特征摘要】
1.一種X射線光譜儀的探測器的供電控制系統，其特征在于，包括 脈沖發生裝置，用于輸出脈沖信號； 可調直流電壓裝置，用于輸出一個可調整的第一直流電壓信號； 控制單元，用于控制所述脈沖發生裝置的開啟與關閉； 開關電路，所述脈沖發生裝置的輸出端及所述可調直流電壓裝置的輸出端分別與所述開關電路的輸入端連接，用于利用來自所述脈沖發生裝置的脈沖信號將來自所述可調直流發生裝置的第一直流電壓信號調制成交流信號并輸出所述交流信號； 所述供電控制系統還包括依次連接的變壓升壓單元、二極管電容升壓矩陣和電阻電容濾波矩陣，所述變壓升壓單元的輸入端與所述開關電路的輸出端連接，所述變壓升壓單元用于將來自所述開關電路的交流信號經過所述二極管電容升壓矩陣的兩級升壓及所述電阻電容濾波矩陣的濾波后轉變為第二直流電壓信號提供給所述探測器； 所述供電控制系統還包括反饋控制單元，與所述控制單元、所述可調直流電壓裝置、所述電阻電容濾波矩陣電連接，所述反饋控制單元采集所述第二直流電壓信號的值并將采集到的值發送給所述控制單元、且根據來自所述控制單元的電壓調整指令調整所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵波，
申請(專利權)人：邵波，
類型：實用新型
國別省市：