本發(fā)明涉及一種真空規(guī)管的驅(qū)動電路，具體是指一種用于真空纖維玻璃器件的生產(chǎn)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
真空規(guī)管就是測量真空度的傳感器。真空規(guī)管測量出來的信號傳輸?shù)秸婵沼嬌辖?jīng)過放大處理就可以顯示出被測真空環(huán)境的真空度，主要應(yīng)用于真空環(huán)境的真空度測量領(lǐng)域，如真空鍍膜，太陽能集熱管制作，真空冶煉等。熱陰極電離真空規(guī)管是一種應(yīng)用非常廣泛的真空規(guī)管，其測量范圍跨越了低真空、中真空、高真空的真空區(qū)域，得到用戶的廣泛歡迎。
熱陰極電離規(guī)測量高原理是：熱陰極通電加熱后向外發(fā)射電子形成熱電子流Ie，在陽極（柵極）上加一約為150 V～ 250 V 的正電壓這一正電壓可吸引和加速由熱陰極發(fā)射出來的電子。被加速的電子穿過陽極后， 因收集極的電壓相對陽極為負(fù)電壓， 電子又被收集極推回， 再加速向陽極返回。這樣， 電子在往返的運動中增大了與氣體分子碰撞的概率， 使更多的氣體分子電離, 變成正離子和二次電子，而正離子又將被電位最低的收集極所吸引，在收集極電路中形成電流Ii， 在數(shù)值上該電流就是正離子流的大小， 并且與真空系統(tǒng)的壓強以及電子流Ie有著如下關(guān)系：Ii=KIePa
式中: Ii為被電離的氣體正離子流； K為無量綱的比例系數(shù)， 其數(shù)值是由各電極材料、形狀、相對位置和相對電勢等因素決定的常量， 可以簡單理解為電離效率；Ie為熱陰極發(fā)射的電子流；Pa為真空系統(tǒng)的壓強，是需要測量的物理量。
在實際應(yīng)用中為了簡化設(shè)計， 一般都是把Ie控制在一個固定的數(shù)值上， 這樣就能把KIe也看做常量F= KIe- (1)，把F代入式(1), 再經(jīng)過變化后得到：
Pa=FIj
顯然, 為了求出壓強P , 只要測量Ii就可以了。實際使用中,電子流一般為0.1mA～ 10mA。
目前的熱陰極規(guī)管驅(qū)動電路存在如下缺點：使用市電供電，供電受電網(wǎng)波動及浪涌影響，供電質(zhì)量不高，電路易受干擾；需要使用笨重的工頻變壓器，難以小型化，輕量化；使用晶閘管作為陰極加熱電流開關(guān)器件。熱陰極電離規(guī)根據(jù)型號不同熱陰極加熱電壓約1~4V，電流可達2、3安培。因為晶閘管導(dǎo)通電壓約為1V，所以在低壓大電流的應(yīng)用中發(fā)熱量大，效率低；陽極高壓線性調(diào)壓電路相對復(fù)雜，效率低，電阻發(fā)熱量大；沒有陰極燈絲軟啟動電路，在上電瞬間，因燈絲冷態(tài)電阻小，加熱電流大，燈絲容易瞬間閃斷；使用交流市電供電，與變送器低壓直流供電不符，不適合做為變送器驅(qū)動電路。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于真空纖維玻璃器件的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，解決目前的驅(qū)動電路存在的工作不穩(wěn)定的問題，達到減小體積、提高穩(wěn)定性、徹底解決燈絲閃斷的目的。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種用于真空纖維玻璃器件的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括PWM控制芯片SG3525，PWM控制芯片SG3525通過雙管式推挽正激電路與脈沖變壓器的輸入端連接，脈沖變壓器的輸出端通過全波整流電路連接至熱陰極電離規(guī)管的柵極G連接，脈沖變壓器的輸出端通過全波同步整流電路連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極F形成回路；同時在PWM控制芯片SG3525與熱陰極電離規(guī)管的陰極F之間連接有反饋控制電路。本發(fā)明采用DC24V作為供電電源，從根本上可以避免工頻傳導(dǎo)干擾；適合作為變送器驅(qū)動電路；采用脈沖變壓器取代工頻變壓器，同樣驅(qū)動功率的情況下可大幅縮小電路體積，降低電路重量，提高效率；適合作為變送器驅(qū)動電路，燈絲驅(qū)動電路采用全波同步整流技術(shù)，可顯著提高效率，降低發(fā)熱量；適合作為變送器驅(qū)動電路，利用脈沖變壓器的特性，通過變比直接獲得陽極高壓，簡單可靠，效率高，發(fā)熱低；提供可靠的軟啟動電路，從根本上解決燈絲閃斷故障。
所述的雙管式推挽正激電路包括兩個場效應(yīng)管Q2、Q3、兩個肖特基二極管D6、D7，場效應(yīng)管Q2、Q3的柵極分別連接至PWM控制芯片SG3525的管腳14、11，兩個肖特基二極管D6、D7的陽極與兩個場效應(yīng)管Q2、Q3的源極接地。兩個場效應(yīng)管Q2、Q3的門級分別與SG3525的14、11腳，獲得推挽式PWM脈沖；源極都接地，場效應(yīng)管Q2的漏極接脈沖變壓器的1腳，場效應(yīng)管Q3的漏極接脈沖變壓器的3腳；D6、D7的A極接地，D6的K極接Q2的漏極，D7的K極接Q3的漏極；脈沖變壓器的2腳接+24V，這部分電路構(gòu)成雙管正激推挽式開關(guān)電源的一次側(cè)。
所述的全波整流電路包括兩個二極管D4、D5、以及電容C4，其中二極管D4、D5的A極接地，二極管D4的K極接脈沖變壓器的9腳，D5的K極接脈沖變壓器的7腳，電容C4的負(fù)端接地，電容C4的正端接脈沖變壓器的8腳。本發(fā)明的全波整流電路可獲得陽極高壓，陽極高壓取決于一次側(cè)輸入電壓和變壓器變比，因陽極高壓對熱陰極電離規(guī)管的規(guī)管常數(shù)K值影響不大，5%以內(nèi)的波動幾乎不影響測量，固不需要精確調(diào)節(jié)。此高壓獲得電路在滿足性能要求的情況下，簡單可靠，相比線性調(diào)壓電路效率大幅提高，發(fā)熱量也大大降低。
所述的全波同步整流電路包括兩個場效應(yīng)管Q4、Q5、電容C6、以及電感L1，其中兩個場效應(yīng)管Q4、Q5的源極與電容C6的負(fù)端接在一起，并與熱陰極電離規(guī)管的陰極的一端相連，場效應(yīng)管Q4的門級通過電阻R13連接至脈沖變壓器的6腳，場效應(yīng)管Q5的門級通過電阻R14連接至脈沖變壓器的4腳，場效應(yīng)管Q5的漏極與脈沖變壓器的6腳連接，場效應(yīng)管Q4的漏極與脈沖變壓器的4腳連接，電容C6的正極連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極一端，并通過電感L1連接至脈沖變壓器的5腳。全波同步整流電路在低電壓大電流應(yīng)用中，可大幅降低導(dǎo)通損耗，提高電源效率，顯著降低電路發(fā)熱量。
所述的反饋控制電路包括電容C8、C9、C10，以及電阻R17、R18、R19、R20、R21，其中，電容C8與電阻R19串聯(lián)后再與電容C10并聯(lián)，電容C8的負(fù)極接PWM控制芯片SG3525的9腳，電容C10的正極與PWM控制芯片SG3525的9腳連接；同時，電容C9與電阻R17串聯(lián)后再與電阻R21并聯(lián)，電容C9的正極與電容C10的負(fù)極連接，電容C9的負(fù)極通過電阻R17、R18連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極另一端。電阻R18、R20串聯(lián)，R18另一端接場效應(yīng)管Q4、Q5的源極，這兩個電阻，一是對發(fā)射電流進行取樣，得到的分壓電壓與SG35252腳輸入的基準(zhǔn)電壓進行比較，形成負(fù)反饋；對陰極電壓進行自舉，兩個電阻取合適的阻值，當(dāng)發(fā)射電流流過這兩個電阻時，就可以獲得相應(yīng)的陰極電壓，C7接SG3525的8腳，構(gòu)成軟啟動電路，調(diào)整C7的取值，就獲得與C7電容值成正比的軟啟動時間。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
本發(fā)明一種用于真空纖維玻璃器件的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，采用DC24V作為供電電源，從根本上可以避免工頻傳導(dǎo)干擾；適合作為變送器驅(qū)動電路；采用脈沖變壓器取代工頻變壓器，同樣驅(qū)動功率的情況下可大幅縮小電路體積，降低電路重量，提高效率；適合作為變送器驅(qū)動電路，燈絲驅(qū)動電路采用全波同步整流技術(shù)，可顯著提高效率，降低發(fā)熱量；適合作為變送器驅(qū)動電路，利用脈沖變壓器的特性，通過變比直接獲得陽極高壓，簡單可靠，效率高，發(fā)熱低；提供可靠的軟啟動電路，從根本上解決燈絲閃斷故障。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明電路圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
如圖1所示，本發(fā)明一種用于真空纖維玻璃器件的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括PWM控制芯片SG3525，PWM控制芯片SG3525通過雙管式推挽正激電路與脈沖變壓器的輸入端連接，脈沖變壓器的輸出端通過全波整流電路連接至熱陰極電離規(guī)管的柵極G連接，脈沖變壓器的輸出端通過全波同步整流電路連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極F形成回路；同時在PWM控制芯片SG3525與熱陰極電離規(guī)管的陰極F之間連接有反饋控制電路。電容C5、電阻R15一端分別連接PWM控制芯片SG3525 的5、6腳，另一端接地，構(gòu)成PWM控制芯片SG3525的振蕩電路，提供PWM調(diào)制波的基頻；電阻R16連接PWM控制芯片SG3525的5、7腳，用于調(diào)整推挽驅(qū)動的死區(qū)時間；電阻R11、R12串聯(lián)，串聯(lián)中心點接PWM控制芯片SG3525的2腳，電阻R11另一端接地，電阻R12另一端接SG3525的16腳，構(gòu)成基準(zhǔn)分壓電路，分壓提供給PWM控制芯片SG3525內(nèi)部的誤差放大器正端。PWM控制芯片SG3525的16腳同時接電容C3到地，對輸出基準(zhǔn)電壓退耦，PWM控制芯片SG3525的13、15腳接+24V，提供芯片工作電源；其中雙管式推挽正激電路包括兩個場效應(yīng)管Q2、Q3、兩個肖特基二極管D6、D7，場效應(yīng)管Q2、Q3的柵極分別連接至PWM控制芯片SG3525的管腳14、11，兩個肖特基二極管D6、D7的陽極與兩個場效應(yīng)管Q2、Q3的源極接地，兩個場效應(yīng)管Q2、Q3的門級分別與SG3525的14、11腳，獲得推挽式PWM脈沖；源極都接地，場效應(yīng)管Q2的漏極接脈沖變壓器的1腳，場效應(yīng)管Q3的漏極接脈沖變壓器的3腳；D6、D7的A極接地，D6的K極接Q2的漏極，D7的K極接Q3的漏極；脈沖變壓器的2腳接+24V，這部分電路構(gòu)成雙管正激推挽式開關(guān)電源的一次側(cè)；全波整流電路包括兩個二極管D4、D5、以及電容C4，其中二極管D4、D5的A極接地，二極管D4的K極接脈沖變壓器的9腳，D5的K極接脈沖變壓器的7腳，電容C4的負(fù)端接地，電容C4的正端接脈沖變壓器的8腳；全波同步整流電路包括兩個場效應(yīng)管Q4、Q5、電容C6、以及電感L1，其中兩個場效應(yīng)管Q4、Q5的源極與電容C6的負(fù)端接在一起，并與熱陰極電離規(guī)管的陰極的一端相連，場效應(yīng)管Q4的門級通過電阻R13連接至脈沖變壓器的6腳，場效應(yīng)管Q5的門級通過電阻R14連接至脈沖變壓器的4腳，場效應(yīng)管Q5的漏極與脈沖變壓器的6腳連接，場效應(yīng)管Q4的漏極與脈沖變壓器的4腳連接，電容C6的正極連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極一端，并通過電感L1連接至脈沖變壓器的5腳；反饋控制電路包括電容C8、C9、C10，以及電阻R17、R18、R19、R20、R21，其中，電容C8與電阻R19串聯(lián)后再與電容C10并聯(lián)，電容C8的負(fù)極接PWM控制芯片SG3525的9腳，電容C10的正極與PWM控制芯片SG3525的9腳連接；同時，電容C9與電阻R17串聯(lián)后再與電阻R21并聯(lián)，電容C9的正極與電容C10的負(fù)極連接，電容C9的負(fù)極通過電阻R17、R18連接至熱陰極電離規(guī)管的陰極另一端；電阻R18、R20串聯(lián)，R18另一端接場效應(yīng)管Q4、Q5的源極，這兩個電阻，一是對發(fā)射電流進行取樣，得到的分壓電壓與SG35252腳輸入的基準(zhǔn)電壓進行比較，形成負(fù)反饋；二是對陰極機型自舉，兩個電阻取合適的阻值，當(dāng)發(fā)射電流流過這兩個電阻時，就可以獲得相應(yīng)的陰極電壓，C7接SG3525的8腳，構(gòu)成軟啟動電路，調(diào)整C7的取值，就獲得與C7電容值成正比的軟啟動時間。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。