原子钟钛泵高压电源及小电流检测电路设计.pdf

《原子钟钛泵高压电源及小电流检测电路设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第7期2017年7月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrumentVoL38No．7Jul．2017原子钟钛泵高压电源及小电流检测电路设计郭显鑫1，卢旭2，部英男2，刘克承1，王骥1(1．兰州空间技术物理研究所兰州730000；2．北京无线电计量测试研究所北京100039)摘要：氢钟、铯钟等原子钟钛泵维持贮存泡、铯束管超高真空度，需要3000、3500V高压电源供电，并检测高压电源供电电流以判断工作状态。采用Buck电流馈电推挽拓扑结合Cockcroft-Walt

2、on倍压整流电路，研制了钛泵高压电源。给出了3种Buck电流馈电电路的缓冲电路、基于D触发器的两路50％占空比的交错驱动电路和输出小电流检测电路；高压电源采用了真空灌封工艺、单面表贴化PCB设计和高压舱、低压舱两舱结构设计；此设计降低了整流管的应力，实现了0．5％的负载调整率、20～50V宽输入电压范围、0—18恤A电流检测，并通过了低气压放电试验，满足了原子钟钛泵的要求。关键词：原子钟；钛泵；高压电源；电流检测中图分类号：TH714TM89文献标识码：A国家标准学科分类代码：470．40Circuitdes

3、ignofhighvoltagepowersupplyandcurrentsensingfortitaniumbumpinatomicclockGuoXianxinl，LuXu2，BuYingnan2，LiuKechen91，WangJil(J．LanzhouInstituteofPhysics，Lanzhou730000，China；2．BeijingInstituteofRadioMetrology&Measurement，Beijing100039，China)Abstract：Titaniumbump

4、inhydrogenmaserandcesiumclockrequire3000and3500Vhighworkingvoltagetokeepultrahighvacuumofstoragebulbandcesiumbeamtuberespectively，andneedstosensetheoutputcurrentofthehighvoltagepowersuppliestojudgetheirworkingconditions．Inthispaper，buck-current—fedpush-pull

5、topologyandCockerofl—Waltonvoltagedoublingrectifyingcircuitareemployedtodevelopthehighvoltagepowersupplyfortitaniumbump．Thesnubbercircuitsofthreebuckcurrentfeedcircuits，50％dutycyclealternativedrivingcircuitbasedonDflip—flopandlowoutputcurrentsensingcircuita

6、represented．Thehighvoltageassemblyadoptsvacuumencapsulatedprocess，single-sidedsurfacemountedPCBdesignandthestructuredesignofhighvoltageandlowvoltagecabins．Thisdesigndecreasesthevoltagestressoftherectifierdiodes．Thehi【ghvoltagepowersupplyachieves0．5％loadregu

7、lation．20～50Vwideinputvoltagerange，0～l8¨Aoutputcurrentsensing，andpassesvacuumdischargingtest，whichsatisfiestherequirementoftitaniumbumpinatomicclocks．Keywords：atomicclock；titaniumbump；hishvoltagepowersupply；currentsensing1引言准确及高稳定度的原子钟是精密卫星导航系统中的关键设备，氢原子钟(以

8、下统一称为氢钟)以其出色的频率稳定度而被欧洲伽利略导航卫星系统采用，铯原子钟(以下统一称为铯钟)以其优秀的长期稳定度和准确度而被俄罗斯的GLONASS导航卫星系统采用㈣3。中国的收稿日期：2017—02ReceivedDate：2017—02+基金项目：国家自然科学基金(61471183)项目资助北斗导航卫星系统应用了自主研发的铷钟和氢钟，正在研制宇航应用的铯钟。钛泵是氢钟、铯钟的关键设备之一，维持