Y-2000衍射仪说明书

2、X射线发生器

1018型X射线发生器是Y-2000型X射线衍射仪重要组成部分。采用单片机 控制、可控硅调压调流技术，稳定管电压及管电流，得到强度稳定的X射线，提高整机的稳定性。 2.1 结构及组成

1018型X射线发生器由高压变压器、控制匣、控制板、驱动板、光闸 控制板、台体、高压电缆、管套、X射线管和显示面板等组成。各部分设计都本着可靠、维修方便、自动化程度高的原则进行的。控制匣、控制板、驱动板、低压电源板构成了高压发生器的控制核心。其中控制板采用8031单元机接受微机系统指令，完成X射线管电压、电流的升降和光闸的开关。

2.2 工作原理

1810型X射线发生器采用次级取样与基准电压比较，初级控制的闭环 反馈控制系统。

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高压变压器产生的实际高压经200MΩ和33KΩ电阻的分压值，作为Kv取样电压送控制线路板，同时在驱动板与参考电压相比较，其差值由运算放大器放大，改变三级管V509的内阻，即改变单结管振荡器的RC时间常数，从而改变触发脉冲频率，使三端双向可控硅V513有不同的导通角，V513的输出在正负半周内分别触发主可控硅V01和V02，改变了变压器初级的输入电压，从而使高压变压器次级的高压改变，达到了控制和稳定管电压的目的。

管电流的控制原理类似于管电压控制，它改变灯丝变压器的初级电压，得到所需要的稳定的管电流。

2.3 低压电源部分

低压电源部分安装在控制板和驱动板的后面，为高压控制提供所有的需要工

作电源，具体如下：

+5V 供控制板上的TTL电路使用；

±12V 供控制板和驱动板上的保护和控制电路使用；

以上的电源是由开关电源2S5～12D/50W提供的，其参考点地与高压系统的“E”端相连共地，其实就是与台体共地。 +40V 光闸电磁阀吸合电压； +25V 光闸电磁阀维持电压；

这两组电源由变压器T1提供，电源板整流，单独共地使用。 ±12V 供kV、mA驱动使用，电源板整流，7812稳压； +24V 梯形波电压，供kV、mA调节驱动使用；

+24V 梯形波电压，是在稳压管V414稳压的基础上由三级管V413等斩波而

成。在由变压器T2供电的两组交流25V绕组中，一组经二倍压整流滤波及稳压管稳压，得到一直流电平；另一组经桥式整流得负向的全波，它与+12V及电阻R401、R402、电位器R404一起控制三及管（V413）的基极电位 ，使之导通和截止，产生同步于50Hz交流的+24V梯形波

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电压，梯形波的脉宽可由电位器R404调整。

±15V 供控制板上的kV、mA数字采样电路使用，电源板整流，7815稳压； ±6V 供低压电源指示等用；

以上电压由变压器T2提供交流电压，其参考点地与高压系统的“0”端相连共地。

交流220V电源首先通过保险丝F1，再经滤波器后进入开关电源和变压 器T1、T2的初级。

2.4 控制板

控制板是1018型X射线发生器的控制中心，它以8031 CPU为核心，执行12K字节控制、测量程序，主要完成如下几部分功能； 2.4.1 标准的RS232接口

通过串口接收微机系统发送的高压及光闸控制指令。当接收到开关高压指令时，控制板臵相应的输出口线状态，控制驱动板完成开关高压动作；当接收到开关光闸指令时，控制板臵相应的输出口线状态，控制光闸控制板完成开关光闸动作。

控制板执行相应动作的工作状态，也是通过串口经1810控制单 元送到微机系统的。

串口电路由8031串口和电平转换器D117（MC1488）、D116

（MC1489）组成。

2.4.2 时钟电路

围绕D105（MC146818）组成系统板使用的时钟，B2

（4.1943MHz）晶振经D105被写入4分频系数后，输出的1MH的 时钟，经D114（74LS08）推动，作为可编程定时器D108（8253）、 D107（8254）的输入时钟。

2.4.3 可编程定时器

控制板使用了两块可编程定时计数器；

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D108（8253）通道0：用于mA V/F采样计数； 通道1：为kV V/F采样计数； 通道2：用于系统复位电路；

D107（8254）通道0：为mA参考电压转换电路提供可变频脉冲； 通道1：为kV参考电压转换电路提供可变频脉冲； 通道2：用于喇叭输出控制；

2.4.4 kV、mA采样电路

当开高压时kV、mA采样电路完成Kv、mA采样，采样的电压值与设定的kV mA相比较，调整D107（8254）的输出频率，即调整参考电压，以实现Kv、mA的闭环控制。

电路中D200（LM411）组成反相器，将负相的采样电压转换成正相电压送D201（LM331）V/F变换器，经V202（4N25）耦合送到D108定时计数器，CPU每20mS读一次计数器计数值，换算出相对应的实际Kv和mA值，再与设定的kV、mA值相比较，调整参考电压，达到稳定管电压和管电流的目的。

2.4.5 保护电路

围绕运算放大器D202（LM324）组成过压、过流保护电路。kV、

mA采样电压与设定的基准电压相比较，当采样电压高于基准电压时，放大器输出为+12V，通过V204或V304将状态耦合到驱动板，以实现过kV、mA的保护。

控制板具有故障自诊断功能，系统每次上电或复位该板都要进行测试。发现故障通过喇叭提示给操作者，一次短笛表示1，一次长笛表示5，长笛数和短笛数相加得到16进制数的故障代码。 故障代码表：

01 02 8031 CUP 27256ROM 03 06 8031 CPU 8254 CTC 07 08 8253 CTC MC146818 OB 复位电路

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