由上可知，如果TL494的参考电位（即两个误差放大器的反相输入端(2脚或者15脚)）稳定，当升高同相输入端电位时，则可以使两个驱动引脚输出脉冲变窄；反之，则可以使PWM 脉冲变宽。当加载到死区控制端电压下降时，则可以使两个驱动输出E1/E2的脉宽控制脉冲变宽。

　　通过电压跟随器将电压反馈信号Ufeb接入TL494的1脚反馈端，设定的参考电压加载到2脚反相输入端，并与引脚3共同组成PI调节器，用以保证电源输出稳定的电压。从开关管输出电流信号Ifeb反馈到控制的16脚，一个参考电压加载到15脚，可以限定电源对外最大输出电流的大小，最终控制最大负载功率，起到过载保护的作用。

　　TL494的9脚和10脚输出的两路PWM波形分别连接到半桥控制芯片IR2110的HIN和LIN管脚，由IR2110芯片的自举系统和外部相应电路抬高Q1源极电位，实现Q1的正常导通和关断，如图5所示，从HO和LO管脚分别输出信号驱动图6所示半桥MOSFET结构的开关电路。

　　半桥开关电路Q1和Q2被带有死区时间的两路互补PWM信号驱动，分时导通和关闭。即Q1导通时Q2关闭，电流从变压器的2脚流向1脚；而Q2导通时Q1关闭，电流从变压器的1脚流向2脚。这样在变压器的初级就形成了交变电压，该电压再过升压变压器T1升压。经过升压变压器升压后的电压再经过倍压升压电路，达到伽马探管工作所需要的电压。

　　倍压升压电路如图7所示。变压器T1对初极电压进行升压，并在次级产生交变电压。交变电压为负半周时，D1导通，其他二极管截止，电容C10充电到240 V； 交变电压为正半周时，D2导通, 其他二极管截止， 电容C9充电到480 V；交变电压再为负半周时，D3导通，其他二极管截止，电容C8充电到480 V；交变电压为正半周时，D4导通，其他二极管截止，电容C7充电到480 V；交变电压为负半周时，D1导通，其他二极管截止，电容C6充电到480 V。升压后输出电压对地电压为2 160 V，最终达到伽马探管的工作电压。

　　2.2 ARM处理器及测量电路低压供电单元

　　ARM处理STM32需要的供电电压为3.3 V, 测量电路供电电压为5 V。随钻自然伽马探测装置的供电输入电压为24 V。因此需要将24 V转换为5 V和3.3 V，可使用一个buck型开关电源和一个低压差电源[7]。

　　2.3 伽马探管工作原理

　　入射到探测管的伽马射线可由伽马探测管转换为电脉冲信号，脉冲整形电路对该脉冲进行处理。随钻伽马测量装置井下伽马探测管使用的是闪烁计数器。

　　由光电倍增管和闪烁晶体和组成的闪烁计数器如图8所示。闪烁晶体可以在放射线作用下发射荧光的物质，实现将伽马射线转换成光能。当没有入射光进入光电倍增管时，电倍增管的阳极上不会产生电流。但由于温度影响，会有少量的激发电子。其再经过倍增管的倍增效应后,阳极上会出现被称为暗电流的微小噪声电流。由于该噪声电流脉冲的幅值很小，且产生的时间短，所以噪声脉冲和有用信号脉冲可由脉冲鉴别电路加以区别。

　　当自然伽马射线入射到闪烁体后，其内部的分子或原子将吸收射线的能量，发生荧光效应。光电倍增管敏感的光阴极表面被荧光光子击中，将产生相应量级的光电子。光电倍增管的打拿极捕捉到这些电子，将电子数逐级倍增。光电倍增管的阳极得到倍增后的电子，形成相应量级的电流脉冲，当电流脉冲流过阳极连接的负载电阻时产生电压脉冲。该脉冲可以通过电容耦合至后级脉冲整形电路。射入晶体的伽马射线强度与脉冲整形电路的脉冲计数率成正比。

　　2.4 脉冲整形电路

　　来自伽马探管的信号是一个电压尖脉冲，脉冲整形电路对这个尖脉冲进行处理，将其整形为一个标准的脉冲，送给ARM处理的计数单元进行脉冲计数。脉冲整形电路如图9所示。

扁平线圈电感制造厂

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