基于

V24B36C200BL 模块的便携式 X 射线源大功率电池电源系统及其应用

　　摘

 要 本文介绍了 V24B36C200BL 微型化 DC-DC 模块的功能；应用该模块设计了一

大功率电池供电电源系统；利用该系统给便携式直流

X 射线源供电，产生了 120 kV/1 mA

的

X 射线输出，并测试分析了射线源工作过程中的各种波形与参数。 

　　关键词

 V24B36C200BL 模块；便携式 X 射线源；大功率电池电源 

　　

 

　　电池供电便携式直流

X 射线源主要用于无损检测、安全检查领域，在医疗领域也有少

量应用。在安全检查领域，该类

X 射线源配以合适的成像系统，由于其携带方便、操作简单、

适应性强，被安全部门等广泛应用于各种现场下发现的可疑物品和包裹的

EOD 排爆处置；

海关边防移动搜查武器弹药和违禁物品；在机场和海关等领域不能用常规扫描装置探测的
特大型物件。它能够有效、快捷、安全的对突发恐怖事件威胁做出响应。

 

　　这种类型的

X 射线源功率一般在 150 W 左右，要求电池电源系统提供 200 W 以上的功

率输出，与此同时，由于是用于便携式系统，电池组的尺寸和重量不能太大，一般重量控
制在

1 kg 以下。 

　　

X 射线源系统控制和功率驱动电路对电池电源系统的要求还有：电池组能耐受峰值 20 

A 左右的中频（20 kHz 以上）脉冲电流；高压发生器设计和控制驱动电路要求电池组能输
出

24 V 或更高的 36 V 以上的直流电压。 

　　满足以上诸多苛刻要求的高电压输出的电池组的设计与制造涉及相当高的技术难度，
国外同类产品价格均在

5000 元左右。日前，我们在研制电池供电便携式 X 射线源时，试验

研究了采用大功率

DC-DC 模块 V24B36C200BL 将 24 V 电池组电压升高到 39 V，构建大功

率电池电源供电系统给

X 射线源供电的方法，降低了对电池组的技术要求，取得了较好的

结果。

 

　　

1 V24B36C200BL 介绍 

　　

V24B36C200BL 微型化 DC-DC 模块是美国 Vicor 公司生产的一种高功率密度、高可靠

性、低噪声、高变换效率电源模块，它采用了高频

 

　　

1 MHz 软开关零电流 ZCS 技术。输出功率 200 W；输入电压：18 V-36 V，适应电池电

压的大范围变化；耐输入浪涌电压：

50 V/100 ms；输出电压 36 V；转换效率：≥87%；功

率密度：

≥80 W/in3；最大短路电流：7.51 A；可并联 N+M 使用。

　　

V24B36C200BL 的管脚定义如图 1 所示。 

　　

+Vin、-Vin：直流电压输入正、负端。 

　　

PC：此端是集电极开路结构，可作为模块使能/关断控制端。当它被拉低到 0.65 V（相

对

-Vin）以下时，模块关闭；此端浮空时，模块工作。此功能可通过外接放大器或继电器方

便实现。同时，对于模块频繁开关的场合，此端接

1μf 左右的电容，可提供软启动功能。 

　　

PR：当多个模块并联以提高输出功率时，此端输出的脉冲信号可用于模块间的同步。

通过模块的这一功能可实现电池组的并联使用。

 

　　

+Vout、-Vout：直流电压输出正、负端。 

　　

+S、-S：正、负输出电压测量/遥感端。。 

　　

SC：此端使输出电压在额定值的 10%-110%范围内可调。 

　　

2 系统组成及原理 

　　本文所述便携式直流

X 射线源电池电源系统，为 X 射线源功率电路的灯丝驱动电路、

高压驱动电路提供

39 V 电源，电源功率大于 160 W，同时为高压及束流控制电路提供+15 

V、-15 V 电源。系统的关键部分―大功率 39 V 电源通过 V24B36C200BL 模块及其外围电路
实现，

+15、-15 V 电源通过 Cosel 的 ZUW102415 模块及其外围电路实现。系统的电路原理图