小型高压冷阴极触发管模块电源 【技术领域】
本发明涉及一种被广泛用于发动机点火、武器和引信的引爆系统、纳秒脉冲发生装置、触发器、快脉冲产生器及大电流脉冲发生器等的小型高压冷阴极触发管模块电源。
背景技术
现有的高压冷阴极触发管电源产品，虽然种类很多且用途很广，但普遍存在着体积较大、不易PCB安装、自损耗大、可靠性差及易损坏等缺陷。
【发明内容】
鉴于现有产品存在的不足，本发明提供了一种高可靠性及稳定性、低耗能的小型高压冷阴极触发管模块电源。
本发明为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种小型高压冷阴极触发管模块电源，包括封装在壳体内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针，其特征在于：所述电源电路包括高压反馈及控制电路、高压输出电路、触发电路，所述高压反馈及控制电路分别与高压输出电路和触发电路连接。
所述高压反馈及控制电路中二极管D9的正极接输入供电端+Vin，二极管D9的负极分别接电阻R1的一端、电容C1的正极、变压器TRF1初级线圈Lp1的d端，同时又作为内部供电端Vin，电容C1的负极接输入地GND，电阻R1的另一端分别接三极管T1的发射极和电容C2的一端，三极管T1的集电极与电容C2的另一端相连并接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别接电容C3的一端及电阻R3的一端，电阻R3的另一端接变压器TRF1反馈线圈Lf的a端，三极管T2的基极接变压器TRF1反馈线圈Lf的b端，三极管T2的集电极接变压器TRF1初级线圈Lp1的c端，三极管T2发射极与电容C3的另一端相连并接输入地GND，三极管T1的基极通过电阻R4接三极管T3的集电极，电阻R6与电容C4并联，三极管T3的基极分别接电阻R5和电阻R6的一端，三极管T3的发射极与电阻R5的另一端相连并接输入地GND，稳压基准源U1的3脚分别接电阻R7和电容C5的一端、电阻R6的另一端，电阻R7的另一端接内部供电端Vin，稳压基准源U1的1脚分别接电阻R8和电阻R14的一端、电容C5的另一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端，稳压基准源U1的2脚与电阻R8的另一端相连并接输入地GND。
所述高压输出电路中变压器TRF1次级高压线圈Ls1的1端通过电容C7分别接电容C9的一端、二极管D2的正极和二极管D1的负极，电容C9的另一端分别接电容C11的一端、二极管D4的正极和二极管D3的负极，电容C11的另一端分别接二极管D6的正极和二极管D5的负极，变压器TRF1次级高压线圈Ls1的2端分别接二极管D1的正极、电容C8的一端，电容C8的另一端分别接电容C10的一端、二极管D3的正极和二极管D2的负极，电容C10的另一端分别接电容C12的一端、二极管D5的正极和二极管D4地负极，电容C12的另一端分别接二极管D6的负极和电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别接电容C13的一端、电阻R13的一端和高压反馈及控制电路中电阻R15的另一端，电阻R13的另一端接高压输出端+HV，电容C13的另一端通过电容C14与变压器TRF1次级高压线圈Ls1的2端相连并接输出地HGND。
所述触发电路中电容C6的正极分别接电阻R9的一端和三极管T4的漏极，电阻R9的另一端接内部供电端Vin，电容C6的负极接变压器TRF2初级线圈Lp2的e端，变压器TRF2初级线圈Lp2的f端与三极管T4的源极相连并接输入地GND，三极管T4的栅极分别接二极管D7的负极、电阻R10和电阻R11的一端，二极管D7的正极与电阻R11的另一端相连并接输入地GND，电阻R10的另一端接外部触发控制端TC，变压器TRF2次级高压线圈Ls2的3端接二极管D8的负极，二极管D8的正极接触发极Trig，变压器TRF2次级高压线圈Ls2的4端接阴极K。所述数根引针露于壳体外，一侧为三根引针按电源输入端+Vin、输入地GND、外部触发控制端TC顺序排列，另一侧为四根引针，按阴极K、触发极Trig、高压输出端+HV、输出地HGND顺序排列。
本发明的有益效果是：该电源电路结构简单，触发快速，高压输出稳定性及可靠性高；触发高压脉冲输出与输入隔离；外形尺寸小，重量轻，易于PCB线路板安装。
【附图说明】
图1为本发明的外形示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本发明的电路连接框图。
图4为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
如图1、2、3、4所示，小型高压冷阴极触发管模块电源，包括封装在壳体1内的电源电路，电源电路上焊接有数根引针2，电源电路包括高压反馈及控制电路、高压输出电路、触发电路，高压反馈及控制电路分别与高压输出电路和触发电路连接。
高压反馈及控制电路中二极管D9的正极接输入供电端+Vin，二极管D9的负极分别接电阻R1的一端、电容C1的正极、变压器TRF1初级线圈Lp1的d端，同时又作为内部供电端Vin，电容C1的负极接输入地GND，电阻R1的另一端分别接三极管T1的发射极和电容C2的一端，三极管T1的集电极与电容C2的另一端相连并接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别接电容C3的一端及电阻R3的一端，电阻R3的另一端接变压器TRF1反馈线圈Lf的a端，三极管T2的基极接变压器TRF1反馈线圈Lf的b端，三极管T2的集电极接变压器TRF1初级线圈Lp1的c端，三极管T2发射极与电容C3的另一端相连并接输入地GND，三极管T1的基极通过电阻R4接三极管T3的集电极，电阻R6与电容C4并联，三极管T3的基极分别接电阻R5和电阻R6的一端，三极管T3的发射极与电阻R5的另一端相连并接输入地GND，稳压基准源U1的3脚分别接电阻R7和电容C5的一端、电阻R6的另一端，电阻R7的另一端接内部供电端Vin，稳压基准源U1的1脚分别接电阻R8和电阻R14的一端、电容C5的另一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端，稳压基准源U1的2脚与电阻R8的另一端相连并接输入地GND。
高压输出电路中变压器TRF1次级高压线圈Ls1的1端通过电容C7分别接电容C9的一端、二极管D2的正极和二极管D1的负极，电容C9的另一端分别接电容C11的一端、二极管D4的正极和二极管D3的负极，电容C11的另一端分别接二极管D6的正极和二极管D5的负极，变压器TRF1次级高压线圈Ls1的2端分别接二极管D1的正极、电容C8的一端，电容C8的另一端分别接电容C10的一端、二极管D3的正极和二极管D2的负极，电容C10的另一端分别接电容C12的一端、二极管D5的正极和二极管D4的负极，电容C12的另一端分别接二极管D6的负极和电阻R12的一端，电阻R12的另一端分别接电容C13的一端、电阻R13的一端和高压反馈及控制电路中电阻R15的另一端，电阻R13的另一端接高压输出端+HV，电容C13的另一端通过电容C14与变压器TRF1次级高压线圈Ls1的2端相连并接输出地HGND。
触发电路中电容C6的正极分别接电阻R9的一端和三极管T4的漏极，电阻R9的另一端接内部供电端Vin，电容C6的负极接变压器TRF2初级线圈Lp2的e端，变压器TRF2初级线圈Lp2的f端与三极管T4的源极相连并接输入地GND，三极管T4的栅极分别接二极管D7的负极、电阻R10和电阻R11的一端，二极管D7的正极与电阻R11的另一端相连并接输入地GND，电阻R10的另一端接外部触发控制端TC，变压器TRF2次级高压线圈Ls2的3端接二极管D8的负极，二极管D8的正极接触发极Trig，变压器TRF2次级高压线圈Ls2的4端接阴极K。
主控制电路采用自激式振荡电路，电路结构简单，该电路工作振荡波形稳定且无高次谐波，频率容易作高，高压控制方便；触发电路采用初级控制储能电容瞬间放电，并通过变压器输出高压触发脉冲的方式。
选用低噪声、低温漂、稳定性好元器件；合理的PCB布局，确保各‘地’间的独立路径，避免各信号间的相互串扰；优良的变压器线包结构工艺、绕制工艺及高压绝缘处理等，确保高压冷阴极触发管模块电源的可靠性及稳定性。
高压冷阴极触发管模块电源采用金属外壳，并将其壳体接输入地，对外具有良好的电磁屏蔽作用，且提高了电源的抗干扰能力。
数根引针2露于壳体1外，一侧为三根引针2按电源输入端+Vin、输入地GND、外部触发控制端TC顺序排列，另一侧为四根引针2，按阴极K、触发极Trig、高压输出端+HV、输出地HGND顺序排列。
工作原理：在主电路中，由变压器TRF1初级线圈Lp1、反馈线圈Lf、三极管T2及电容C3等组成自激振荡电路。接通电源瞬间，高压输出未建立，稳压基准源U1的3脚为高电位，三极管T3导通，输入供电+Vin通过二极管D9、电阻R1、三极管T1及反馈线圈Lf等使三极管T2导通，振荡电路工作，初级产生振荡高频交流信号，并通过变压器TRF1耦合到其次级，经过多极倍压升压电路产生高压，从电阻R8、电阻R14和电阻R15获得的高压采样信号，通过高压反馈电路控制振荡器的状态，进而稳定高压输出。
在触发电路中，采用通过外部触发控制端TC控制三极管T4的通断状态，控制触发输出。当外部触发控制端TC为低电位时，三极管T4截止，内部供电端Vin通过电阻R9及变压器TRF2初级线圈Lp2给储能电容C6充电；当外部触发控制端TC为高电位时，三极管T4导通，储能电容C6通过三极管T4瞬间放电，并通过变压器TRF2次级产生高压触发脉冲。