一种X射线发生装置电流源设计,这篇电流论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
电流论文参考文献：
摘 要： 目前工业主要用高能电子轰击金属的方法产生X射线.在此设计一种基于开关电源原理的自反馈型直流电流源.该电流源通过DC?DC转换芯片XL4015为开关电源模块提供可调的直流输入电压,Buck型开关电源模块为负载提供稳定的电压,从而流过负载的电流一定.将采样电阻的电压通过OPA2340差分放大,并用SG3525反馈给开关电源模块,从而形成闭环控制.经过试验测试,该电流源输出稳定,精度满足产生X射线的要求,且具有效率高、性能可靠、电路简单易懂、成本低廉等优点.
关键词： 电流源； 开关电源； X射线发生器； OPA2340； SG3525
中图分类号： TN911?34； TN86 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）22?0159?04
Abstract： Currently, the method of using high?energy electron to bombard metal is mainly used in industry to generate X?ray. A self?feedback type DC current source based on the principle of switching power supply was designed. The DC current source supplies the adjustable DC input voltage for the switching power supply module by means of the DC?DC conversion chip XL4015. And the Buck?type switching power supply module offers the stable voltage for the load to maintain a certain current flowing through the load. The voltage of the sampling resistor is amplified differentially by OPA2340, and fed back to the switching power supply module by SG3525 to form the closed?loop control. The test results show that the current source has the advantages of stable output, high efficiency, reliable performance, simple circuit and low cost, and its precision can meet the demand of X?ray generation.
Keywords： current source； switching power supply； X?ray generator； OPA2340； SG3525
0 引 言
X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线 之间的电磁波.X射线具有很强的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,透过物质后会产生衰减.受高速电子撞击的金属,会发出X射线[1].金属靶材料不同,灯丝产生电子所需的电流也不同.本文所提的X射线源为双能级,灯丝所需电流为1.2 A和1.8 A.在使用过程中,X射线管会因电子撞击金属靶而产生热[1].为了不使整个系统发热更严重,X射线管的 电路应减少发热.而目前大多数电流源都采用压控电流源,该种电流源是采用运放和三极管的结构[2].其中,三极管上会消耗一部分功率而发热,进而增加X射线发生装置的发热.为了避免这种情况,本文采用效率较高的Buck型开关电源结构,并用SG3525对采样电压进行反馈,实现闭环控制,从而达到输出稳定的目的.
1 系统组成和原理
1.1 系统组成
本电流源系统可分为稳压电源电路、XL4015电压转换电路、开关电源电路、差分放大电路、SG3525反馈电路等部分,其系统组成如图1所示.
1.2 系统的工作原理
系统通过稳压电源电路向XL4015电压转换电路提供DC 24 V电压,向SG3525反馈电路提供DC 15 V电压,向差分放大电路提供DC 5 V电压.XL4015将DC 24 V转换成可调直流电压供给开关电源电路,开关电源电路采用Buck型结构.其输出电压Vo和输入电压Vi之间的关系[3]为Vo等于ViD.其中D为开关电源电路中场效应管控制端信号的占空比.通过改变XL4015的输出电压,即改变Vi,就可以改变Vo,从而可以得到大小不同的输出电流Io.反馈部分通过采样电阻对输出电流进行采样,转换成采样电压,OPA2340组成的电路对其进行差分放大后送给SG3525,SG3525将送来的反馈电压和预设电压值进行比较,根据它们的大小关系调节输出PWM波的占空比[4],从而调节开关电源部分的占空比D,输出新电流.这样就形成系统的闭环调节,从而提高了输出电流的稳定性和精度.
2 系统硬件各功能模块的设计
2.1 XL4015电压转换电路
双能级X射线需要两种不同的电流,开关电源模块的输入应设置成可调,所以选择XL4015电压转换芯片.XL4015将输入DC 24 V转换成合适的电压,送给开关电源模块.它决定了开关电源模块的输入电压,在占空比不变的情况下,也就决定了输出电压,从而确定了输出电流.该电路输出电压Vo1等于1.25×[1+R2R3],考虑到供电24 V,实际输出为1.56～22.5 V.XL4015 电路如图2所示.
结论：关于电流方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关220v电压电流是多少论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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