艾崴集裝箱安檢設備加速器供電原理
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一、供電箱部件視圖和外形圖如圖10示。連接其他單元的連接件、電源開關和操作控製都安裝在一個共用的控製板上。
連接電纜：5m連接輻射器的電纜；5m連接脈衝轉換的電纜；0.5m連接接口箱的電纜；5m連接電源電纜。麵板上有一個接口連接件，用於與CIS控製係統進行通訊和連接報警單元的可視報警。
麵板可調節：電源轉換器的斷路器，主控製器開關鎖的信號燈開，控製器電源保險絲，本地/遙控開關鎖，外部互鎖夾，和操作時間計時器。
供電箱由2個不同的功能部件-電源轉換器和控製器。電源轉換器由一個三相電源220/380V電源供電。控製器和冷卻風扇由24V 200W AC/DC脈衝源供電。
二、電源轉換器用於激發加速器磁體。它包含一個三相整流器，一個基於IGBT三級晶體管的二級晶體管橋（配電盤），一個能量輸入閘流管，和一個保護器。
三相橋式整流器用於從50-60Hz、220V/380V電源提供恒壓。其包括一個二級管橋和感應電容濾波器。整流器通過斷路器，接觸器和抑噪濾波器至連接電源。
電源轉換器的核心是一個二級晶體管橋。
電容器連接至AC對角橋，磁繞組連接至DC對角橋。
當斷路器和撥動開關可用，濾波器組被通過限製電阻預充電。為避免斷路器作用，需限製充電電流湧入。約10s後，第二接觸器作用且電阻器短路，電容器上的電壓等於電源電壓峰值。
正確使用電源轉換器不能不對電源電容組進行預充電。電源轉換器從一個單獨的低變壓器進行預充電。能量輸入裝置（閘流管，限流器和保護二極管）用於補償加速器電磁體損耗和保持持續振幅。二極管是在緊急狀況下保護濾波器組所必不可少的。
能量輸入持續時間不是恒定的。通過改變輸入時間，可以分別增加或減少輸入能量，來改變磁繞組的電流振幅。
使用相同原理來調整通過磁繞組的電壓振幅值並使其穩定。
電阻器，電容器和二極管電路並聯至電源裝置和電磁繞組，提供靜電壓和突波阻尼。
這些電路裝在電源裝置附近。
1.控製和連接麵板
2.控製單元
3.AC-DC 單元
4.電容組
5.濾波電容器
6.電容電壓測量點 (+)
7.電容電壓測量點 (-)
三、供電箱有電子保護，通過一個裝置控製，使其在過電流和過電壓時與電源主線斷開。
此裝置也用來通過接口箱上的緊急製動開關來斷開電源轉換器。
加速器也有過熱保護。通過4個熱敏電阻，其中2個安裝在供電箱內，1個安裝在脈衝轉換器內，另一個裝於輻射器內。從熱敏電阻發出信號至用於測量ADC處理器的控製器麵板上。當溫度超過限值，電源轉換器晶體管啟動關閉。
供電箱通過3台風扇製冷。
四、控製器由以下3個電路板組成：提供電壓的PCB-PW板;同步PCB-SN板;控製器-CN板。主控製如圖11示。
五、PW板包含電路和加速器燈絲電力供應，警示燈係統的轉換裝置，外部互鎖的光耦器以及緊急製動的繼電器。
電路和加速室燈絲的電力供應的組成基於普通DC-AC轉換器內部驅動，場效晶體管和變壓器。轉化器輸入電壓為24V。轉換率約為1kHz。
電源提供穩定電壓 +12V, -12V, +5V, 不穩定電壓 +10V, -18V, +18V, 並供給係統觸發脈衝的整形器和輻射檢測器電離室+100V。線性穩壓器用於提供穩定電壓 +12V, -12V 和 +5V。
燈絲從變壓器繞組，通過閘流管AC調整器。
輸出交變電壓在12V-30V範圍內調整。使用一個位於板身的電位器，手動設置初始電壓值。磁體激活前，+12V送至燈絲控製電路，該電壓可降低輸出燈絲電壓並提供一個待機模式。當輻射開啟，此電壓歸零且燈絲電壓逐步增加2-3V。當輻射關閉時，燈絲電壓降低，可增加該室的使用壽命。
通過設置控製板傳送來的控製電壓等級來穩定發射電流。
調整電壓通過限流裝置到達發射器燈絲變壓器的初級繞組。
供壓+5V, +12V, -12V, +110V，燈絲電壓FILAMENT,COMMON和FILAMENT ADJUST測試插口都安裝在麵板上。
1.控製線路板CNPCB
2.同步線路板SN PCB
3.電源線路板PW PCB
六、同步線路板SN可使控製信號在特定時序到達加速器係統，可轉移時間信號Beam Trig至CIS,可通過從CIS發送的外部信號Rad ON和緊急製動信號來控製輻射開關。
該板的主要結構部件為：電磁體內提供電流往返的IGBT晶體管觸發脈衝整形器；輸入閘流管觸發脈衝整形器；偏轉係統的IGBT晶體管觸發脈衝整形器；注入康特拉滯後電路；用於注入和康特拉係統的觸發脈衝整形器；保護信號傳輸電路-用於電源損耗的電流，電磁電流，過壓和互鎖保護。
如發生以上保護，電流周期結束後，除切斷提供電源轉換的康特拉器外，控製器清除全部控製脈衝。顯示器顯示一條關閉請求，按STOP鍵重啟保護回路。
前方的同步板調節允許以下操作的控製信號：
1）電磁電流感應器“磁體過流Magnet Overcurrent”;
2）電源轉化所消耗電流的傳感器 “功率過流Power Overcurrent”;
3）偏轉回路觸發信號 “偏轉Expansion”;
4）控製康特拉電壓 “康特拉電壓Contractor Voltage”;
5）控製注入電壓 “注入電壓Injector Voltage”;
6）IGBT晶體管觸發信號 “磁體Magnet”;
7）康特拉觸發信號 “康特拉Contractor”;
8）注入觸發信號 “注入Injector”;
9）能量輸入閘流管觸發脈衝“能量入Power In”.
為調整保護動作和控製注入電壓的閾值，麵板上有一些接入可變電阻的孔。
七、加速器的主控製器-CN板-是基於摩托羅拉68HC908MR32的8-bit 處理器，其某些外圍設備用於控製加速器操作。
控製器用於控製電源轉換穩定電磁體上的電壓，調整電子能量，自動搜索和保持峰值軔致輻射劑量，穩定設置的注入電流級別，通過定時和/或劑量率完成預置終止，及無預置終止原因的鑒別和信號傳輸。
1）電源轉換操作依靠應用於IGBT晶體管和能量輸入閘流管的觸發脈衝實現控製器可控操作。
通過改變IGBT晶體管和輸入閘流管觸發脈衝間的時間間隔，控製器可以調整經過加速器電磁體的電壓。
從電磁體的反饋繞組提供的電壓充當反饋信號。
ADC處理器改變首次正電壓波的振幅。
工作過程中，由於控製器預熱，通過供給電壓的改變或轉換能量的損耗可自動改變保持磁繞組峰值電壓在1400Vp。
2）從CIS來的外部信號Rad ON到達時，控製器將加速器從50Hz待機模式轉換至300Hz操作模式。清除此信號，導致反向操作。
3）加速器內，加速電子的能量被設置為以加速時間變化為代價。時間由偏轉回路觸發瞬間相對於IGBT晶體管觸發瞬間的滯後所決定，也借助位於控製器存儲卡內的特殊表單設置控製。 在雙能模式下，主要和附加能量及每個能量脈衝的數量都可在鍵盤上設置。
給定周期內的能量值信號,通過一個光耦器和接口電路MAX485，從處理器傳輸到CIS。
4）主控器的其中一個功能是搜索和保持加速器注入的最大可行劑量率。其依賴於2個調整：注入相位和康特相位間的控製電壓來完成。
因劑量率取決於多個變量，會產生一個最優控製的差異方式綜合體。當劑量率大大偏離了最大值（高於75%）時，控製係統采用一個大步距和小平均數的分步法。此模式為粗略搜索。可找到最大值，控製係統轉移至平均數搜索，在此搜索區域和步距都會被縮小但平均數會被擴大。可找到最大值，處理器使用最大值搜索梯度法轉移至精確搜索模式。在按顯示器屏幕上的RST按鈕後，搜索模式順序可隨劑量率讀數顯示。
開關 S1.1 同 LOCAL/REMOTE 開關 (OFF 為正常位)。
開關 S1.3 在 OFF 位激活自動搜索。
開關 S1.4 在 OFF 位 激活注入電流穩定。
5）兩個測試信號傳至控製器前麵板。從反饋繞組來的電壓-“FEEDBACK”；振幅於注入電流成比例的電壓-“INJ.CURRENT”。還有一個電阻通道：E調整磁體電壓，“SCALE DR”校準劑量率表和“SCALE I”校準注入電流。
6）在操作過程中，需要核對並調整好電流參數。