正文 某探測係統偏壓電源分析與設計(2 / 2)

根據阻抗及負載阻抗的特點進行濾波器的設計,比較幾種濾波電路的特點以及根據探測係統的工作要求,所以電源輸入和輸出采用如下方式:

在偏壓電源的入口處加由電感、電容、共模圈組成的線濾波器,抑製共模雜波幹擾。

4 切換控製電路

偏壓切換電路一般采用繼電器切換方式,這種電路控製方式的最大缺點是輸出信號的電壓值隻有兩種狀態有或者無,同時設計成本較高,為了降低成本減少元器件及根據探測係統工作要求,切換後將輸出電壓值保持在2 V,所以選用三極管工作在開關狀態下進行探測器偏壓的切換。當控製端為高電平時,三極管導通則偏壓電源的輸出由發射極電阻取樣獲得。

根據負載電流的指標:1 mA,所以晶體管的集電極電流的最大額定值必須大於1 mA,當晶體管處於截止狀態時電源電壓是加在集電極-發射極之間,所以選擇晶體管的集電極-發射極和集電極-基極之間的最大額定值必須大於電源電壓。

5 偏壓電源參數測試

根據以上分析及計算方法設計的基於LM5002探測係統偏壓電源,將其與探測係統進行聯調測試,給探測器供偏壓及點光源進行照射。

可以看出電源輸出電壓調整率(輸出負載0.2 mA時)SV=±0.1%,輸出電壓紋波電壓小於10 mV,用此偏壓電源給探測器供電,探測器輸出值滿足指標要求。

當給偏壓電源控製端加TTL信號高電平時,偏壓電源切換控製部分工作。

從數據可以可以看出,偏壓電源在TTL控製信號作用下探測器輸出值發生了明顯的變化,結合兩組測試數據可以計算出,該探測係統在偏壓電源的控製下動態範圍能夠增加近25 dB,有效調高了探測係統的動態範圍,並且電源噪聲值小於10 mV。偏壓電源設計滿足探測係統使用要求。

6 結 語

本文介紹了基於TI公司電源IC芯片LM5002的非隔離反激式探測係統偏壓電源的分析及設計。該探測係統偏壓電源具有使用輸出方便,並且根據係統的使用功能要求進行控製不僅能夠增加探測係統的動態範圍,而且經過測試,該偏壓電源的輸出值還具有很大的上升空間,通過調整反饋參數可以使輸出達到100 V左右。稍做調整,還可應用於其他探測係統,實驗結果表明其電源轉換效率高達80%,輸出紋波電壓小於10 mV。並且該種混合電源硬件電路簡單、成本低、體積小以及對探測係統的動態範圍的控製方法具有一定的參考價值。

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