本实用新型属于吸气剂泵电路技术领域，具体涉及一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块。
背景技术：
便携式质谱仪是一种应用在室外的可以单人携带的分析仪器，通常用于现场的危化品分析。实验室用质谱仪的真空系统通常使用机械泵和涡轮分子泵的组合来获取真空，但是机械泵和涡轮分子泵体积太大，不适合应用于便携式质谱仪当中，因而便携式质谱仪可以选用体积更小的吸气剂泵来获得真空。
吸气剂泵是一种化学吸附泵，它能吸收各种活性气体，如氢、氧、氮、二氧化碳、一氧化碳等，吸气剂材料与活性气体发生化学反应，生成极低蒸气压的固体化合物，从而永久性的抽除真空系统中的各种活性气体。
锆铝吸气剂泵的结构主要由不锈钢泵壳、锆铝吸气带泵芯、加热器以及测温装置等组成。泵芯就是主要的抽气部件，根据泵芯加热方式的不同，泵可以分为直接加热型与间接加热型。其抽气原理是，合金结构中铝进入锆晶格，使晶格间产生了很多孔穴，增大了锆的吸气面积，提高了气体在合金内的扩散速率；吸气首先在合金颗粒表面进行，然后往内部扩散；180℃以下以表面吸附为主，180℃以上以内部扩散为主，在350℃～450℃范围内对活性气体都有很大的吸附能力。
锆铝吸气剂泵在温度低于200℃时，对一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气以及水蒸气等气体不会产生吸附，但表面会与它们形成化合物，产生钝化层，阻止气体向内扩散，但在温度高于350℃后，这些气体在合金体内的扩散率就会变大，一般情况下能保证吸气所需的清洁表面，到750℃以后这些钝化层会很快被消除。因此在抽气气体成分变化时，锆铝吸气剂泵所需的工作温度要求也会不同。
最后，当锆铝吸气剂泵在长时工作后出现饱和时，即吸气速率降低到原来的80％或吸气剂表面形成氧化膜使吸气速率消失等情况时，就需要对吸气剂进行激活，也即是高温处理。一般激活温度在750～850℃，镍基带不超过960℃，激活时的压力要低于1pa。激活能使吸气剂表面的氧化膜等分解，金属和气体的生成物向更深的体内扩散，生出高度活泼的金属表面，同时去除过量的氢。
现有的吸气剂泵加热模块体积巨大，不适合应用在便携式仪器当中，并且现有的吸气剂泵加热模块只有两个挡位，最大功率为45w(全功率)，第二个挡位是27w(60％功率)，最大电压电流分别为9v，5a，不能实现吸气剂泵温度的连续控制，两个挡位并不适用于所有的仪器条件，可能造成功率的浪费。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本实用新型提供一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块，可以解决吸气剂泵加热模块体积过大的问题，并能够满足吸气剂泵的连续加热需求。
一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块，包括24v直流电源、单片机、光耦开关电路、降压电路、占空比可调555定时器、功放电路和buck开关电源电路，其中单片机与光耦开关电路通讯连接，24v直流电源与光耦开关电路电连接，光耦开关电路分别与降压电路和buck开关电源电路电连接，降压电路分别与占空比可调555定时器和功放电路电连接，占空比可调555定时器和功放电路电连接，功放电路和buck开关电源电路电连接。
所述功放电路为带偏置二极管的乙类互补功放电路。
本实用新型的有益效果：
本实用新型作为吸气剂泵的加热模块，大大缩小了体积，便于应用到便携式质谱仪当中；并且相比于之前吸气剂泵加热模块只有两个挡位，不能连续调节，由于占空比可调555定时器产生的pwm波的占空比是连续可调的，从而为buck开关电源电路提供一个可靠的驱动电压，向输出端提供连续的电压输出，从而可以实现加热温度的连续调节。
并且本实用新型成本低廉，大大降低便携式仪器的成本，在便携式质谱仪的真空系统中，有很广阔的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块，包括24v直流电源、单片机、光耦开关电路、降压电路、占空比可调555定时器、功放电路和buck开关电源电路，其中单片机与光耦开关电路通讯连接，24v直流电源与光耦开关电路电连接，光耦开关电路分别与降压电路和buck开关电源电路电连接，降压电路分别与占空比可调555定时器和功放电路电连接，占空比可调555定时器和功放电路电连接，功放电路和buck开关电源电路电连接。
所述功放电路为带偏置二极管的乙类互补功放电路。
占空比可调555定时器：在555定时器上添加一个电位器和二极管，构成一个占空比1％到99％可调的宽范围脉宽调制器，使555定时器输出的pwm波占空比随电位器的调节而改变。
使用过程即本实用新型的原理：
使用时，本实用新型可以封装起来，露出来buck开关电源电路的一对引线，这对引线直接接上吸气剂泵的两个接头引线即可。
如图1所示，将24v直流电源接入光耦开关电路，即24v直流电源与光耦开关电路电连接，通过单片机引脚发出的开关信号，使光耦开关电路打开或者关闭。
首先由单片机给光耦开关电路一个开关信号，使光耦开关电路闭合，24v直流电源与其他电路形成通路，此时24v直流电路直接与buck开关电源电路连接，再通过降压电路与占空比可调555定时器和功放电路连接，由占空比可调555定时器产生一个pwm波形，此pwm波经过功放电路放大为buck开关电源电路提供一个可靠的驱动电压，buck开关电源电路依靠此放大后的占空比可调的pwm波形，形成与pwm波占空比成正比的直流电压输出，为吸气剂泵提供一定范围内的加热电压，buck开关电源电路通过此pwm波驱动可以向输出端提供连续的电压输出。
当单片机没有给光耦开关电路发送信号的时候，光耦开关电路右侧的受控电路不导通，24v直流电源与光耦开关电路断开，本实用新型所述模块不工作。当单片机发给光耦开关电路一个高电平信号，使光耦开关电路的右侧受控端导通，24v直流电源经光耦隔离开关电路后通入降压电路，经过降压电路后再分别通入占空比可调555定时器和功放电路，为占空比可调555定时器和功放电路供电。
简单地说：便携式质谱仪由一个24v输出电池供电，24v直流电源输入由光耦隔离开关电路控制通断，当光耦隔离开关电路闭合，电池输出的电能由buck开关电源电路降压输出给吸气剂泵，buck开关电源电路的输出电压大小由占空比可调555定时器输出的pwm控制。
将吸气剂泵的两根引线，接到buck开关电源电路的输出端，由于吸气剂泵内部的基本结构是通过给加热丝加电压使加热丝发热的原理来给吸气剂泵加热的，原本的加热模块可为吸气剂泵提供的最大功率为45w，第二个挡位是27w，最大电压电流分别为9v，5a，本实用新型通过实现不同pwm占空比输出，从而实现buck开关电源电路的不同电压输出。可以完全覆盖原本的两个挡位的功率，完全满足吸气剂泵的加热需求，并且可以实现加热功率的连续调节，而且大大减小了加热模块所需的体积，使得吸气剂泵应用在便携式色谱仪中成为可能。
1.一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块，其特征在于包括24v直流电源、单片机、光耦开关电路、降压电路、占空比可调555定时器、功放电路和buck开关电源电路，其中单片机与光耦开关电路通讯连接，24v直流电源与光耦开关电路电连接，光耦开关电路分别与降压电路和buck开关电源电路电连接，降压电路分别与占空比可调555定时器和功放电路电连接，占空比可调555定时器和功放电路电连接，功放电路和buck开关电源电路电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于吸气剂泵加热的可调压dcdc模块，其特征在于所述功放电路为带偏置二极管的乙类互补功放电路。
技术总结