用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路

1.本发明涉及光波导技术领域，具体是用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路。


背景技术：

2.由于目前的浮栅需要曝光电子束在光波导表面进行雕刻，因此电子束运动场域的场强将直接影响雕刻深度和雕刻面积，目前采用的技术为单路高压变换，即将中压通过高压脉冲变压器变换为高压脉冲，搭载倍压电路实现高压直流输出，从而为电子束运动场域提供横向加速场强及纵向扫描场强。
3.然而由于单独的高压脉冲变换器匝比与磁芯之间的约束关系，兼之考虑了磁损及涡流以后，当变比较大时，一定的体积只能实现较小功率的变换，较小的功率限制了场强，导致电子束工作深度及横向扫描幅度较小，在制造一定面积的光波导浮栅时，需要工作台多次步进实现大范围扫描及多次重复的电子束曝光雕刻实现合格深度的作业，进而带来较低的精度及良品率。
4.现有技术存在：提升场强效果不佳，从而导致曝光及雕刻效果不佳的问题。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足，本发明提供了用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，解决现有技术存在的提升场强效果不佳、曝光效果不佳等问题。
6.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
7.用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，包括依次电相连的低压变换模块、高压并联模块，所述低压变换模块的输入端为连接低压信号的引脚，所述低压变换模块的输出端为输出n路中压信号的引脚，所述高压并联模块包括n个相互并联的高压子模块，所述高压子模块的输出端为输出10kv～25kv高压信号的引脚，相邻的高压子模块之间连接有延时模块；其中，低压信号的电压为18v～36v，中压信号的电压为390v～410v，n为整数且n≥2。
8.作为一种优选的技术方案，低压变换模块的输入端为24v电压输入引脚，中压信号的引脚为400v输出引脚。
9.作为一种优选的技术方案，n＝2，两个高压子模块分别记为第一高压子模块、第二高压子模块。
10.作为一种优选的技术方案，还包括接线端子header2，第一高压子模块包括高压包*1、c13、c14、c15、c16、c19、r34、r35、r38、r39、r41、 r42、n沟道增强型mos管q10、二极管d1、保险丝f2，第二高压子模块包括高压包*2、c22、c23、c24、c25、c26、r50、r51、r52、r53、r54、r55、 n沟道增强型mos管q13、二极管d3、保险丝f3，*1的引脚1、c14、c13、 f2、第一路中压信号输出端依次电相连，*1的引脚2、q10的d极电相连,c14 与c13之间的节点、c16、地依次电相连；*1的引脚2、r35、c15、*1的引脚1与c14之间的节点电相连，*1的引脚2、d2的阴极
电相连，d2的阳极接地；q10的g极、r39、t4的次级绕组的一端电相连，t4的次级绕组的另一端接地，r41的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，r41的另一端接地，c19的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，c19 的另一端接地，r42的一端接q10的g极与r39之间的节点，r42的另一端接地，驱动信号pwm-drive1、r38的一端电相连，r38的另一端、q9的b 极电相连，q9的c极、r34、5v电源输入端电相连，q9的e极、t4的初级绕组的一端电相连，r38的另一端、q11的b极电相连，q11的e极接q9的 e极与t4的初级绕组的一端之间的节点，q11的c极接地，t4的初级绕组的另一端接地；*1的引脚3、vd1的阳极电相连，vd1的阴极接vd2的阴极， vd2的阳极接*2的引脚3，vd1的阴极与vd2的阴极之间的节点接header2 的引脚1；*1的引脚4接*2的引脚4，*1的引脚4与*2的引脚4之间的节点接header2的引脚2；*2的引脚1、c23、c22、f3、第二路中压信号输出端依次电相连，*2的引脚2、q13的d极电相连,c23与c22之间的节点、 c25、地依次电相连；*2的引脚2、r51、c24、*2的引脚1与c23之间的节点电相连，*2的引脚2、d3的阴极电相连，d3的阳极接地；q13的g极、 r53、t5的次级绕组的一端电相连，t5的次级绕组的另一端接地，r54的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，r54的另一端接地，c26的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，c26的另一端接地，r55 的一端接q13的g极与r53之间的节点，r55的另一端接地，驱动信号 pwm-drive2引脚、r52的一端电相连，r52的另一端、q12的b极电相连， q12的c极、r50、5v电源输入端电相连，q12的e极、t5的初级绕组的一端电相连，r52的另一端、q14的b极电相连，q14的e极接q12的e极与 t5的初级绕组的一端之间的节点，q14的c极接地，t5的初级绕组的另一端接地；其中，高压包*1、高压包*2的型号均为hs-05-200。
11.作为一种优选的技术方案，还包括芯片反向器inv1、反向器inv2、反向器inv3，异或门xor1，芯片u2、芯片u3、芯片u4，u3的pwm-drive1 输出引脚、inv1、inv2、xor1、inv3、u2、u4依次电相连，u3的pwm-drive1 输出引脚还与u2电相连，inv2、与xor1之间的节点与u4电相连；其中， u2、u4的型号是et3157，u3的型号是ne555，inv1、inv2、inv3的型号均为sn74lvc1g04，xor1的型号为sn74lvc1g86。
12.作为一种优选的技术方案，包括c17、c18、r30、r32、r36，u3的引脚1接地,，u3的引脚2接u3的引脚6，u3的引脚3、c17、pwm-drive1输出端依次电相连，u3的引脚4接5v电源输入端，u3的引脚5、c18、地依次电相连，5v电源输入端、r30、r32、r36、地依次电相连，u3的引脚6 接r32与r36之间的节点，u3的引脚7接r30与r32之间的节点。
13.作为一种优选的技术方案，包括r31、r33、r37、r40、r43、r44、r45、 r46、r47、r48、r49、c20、c21，inv1的引脚1、inv2的引脚1、inv3的引脚1均悬空，inv1的引脚2、inv2的引脚2、inv3的引脚2均接地，inv1 的引脚5、inv2的引脚5、inv3的引脚5均接5v电源输入端，pwm-drive1 输出引脚、r49、inv1的引脚3依次电相连，inv1的引脚4、r47、r48、inv2 的引脚3依次电相连，r47与r48之间的节点、c21、地依次电相连，inv2 的引脚4、r45、r46、xor1的引脚3电相连，r45与r46之间的节点、c20、地依次电相连，r45与r46之间的节点接u4的引脚4；xor1的引脚1、r43、 pwm-drive1输出引脚依次电相连，xor1的引脚2接地，xor1的引脚5接 5v电源输入端，xor1的引脚4、r44、inv3的引脚3依次电相连，inv3的引脚4、r31、u2的引脚1依次电相连，u2的引脚2、r33、r37、u4的引脚 1依次电相连，u2的引脚3接地，u2的引脚5悬空，u2的引脚6接5v电源输入端，u4的引脚2、r40、驱动信号pwm-drive2引脚依次电相连，u4 的引脚3接地，u4的引脚5悬空，u4的引脚6接5v电源输入端。
14.作为一种优选的技术方案，低压变换模块包括芯片u1、滑动变阻器vr1、 r2、r4、r6、r11、r15、r18、r20、r21、r23、c1、c2、c3、c4、c10，u1 的引脚1、c4、r15、u1的引脚3依次电相连；u1的引脚2接vr1的端子2， vr1的端子3接地，vr1的端子2、r4、地依次电相连，vr1的端子2、c1、地依次电相连vr1的端子1、r2、r6、u1的引脚15依次电相连；u1的引脚 4、r20、地依次电相连，u1的引脚4、r11、r2与r6之间的节点依次电相连，u1的引脚4、c2、r2与r6之间的节点依次电相连；u1的引脚5、c10、地依次电相连，u1的引脚6、r21、地依次电相连；u1的引脚7接地；u1 的引脚8、r23、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚9接地；u1的引脚 10接地；u1的引脚11、r18、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚12接 12v电源输入端；u1的引脚13、c3、地依次电相连；u1的引脚14接u1的引脚13，u1的引脚14接r2与r6之间的节点，u1的引脚16接地；其中，芯片u1型号为tl494。
15.本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
16.(1)本发明采用n个相互并联的高压子模块，用以提升功率，进而提升电子束运动场域的场强，从而提升浮栅制造过程中的地雕刻深度，降低工作台的步进次数，提升精度和良品率；
17.(2)采用24v变换400v的推挽结构，其优势在于体积小，功率密度高，输入电压的适应性广，且前后级的功率隔离保证了安全性；
18.(3)高压模块采用集成了倍压模块的高压包，有效的减小了体积及电磁干扰，相比较于传统的高压变换而言，减小了集总参数尺寸，提高了稳定性；
19.(4)采用了隔离驱动及电容串联分压方案，隔离驱动提高了安全性，减小了干扰，电容串联为高压包的供能提供了瞬间的高电流脉冲，有利于功率的提升；
20.(5)采用数字逻辑门结构，有效的实现了信号的移相处理及并联驱动信号的产生，且极大的减小了在高压环境下的电磁干扰，在实现功能的同时提高了稳定性和抗干扰性；
21.(6)便于采用简单的电路结构实现低压变换，而且可靠性高。
附图说明
22.图1为本发明低压变换模块的结构示意图之一；
23.图2为本发明低压变换模块的结构示意图之二；
24.图3为本发明低压变换模块的结构示意图之三；
25.图4为本发明低压变换模块的结构示意图之四；
26.图5为本发明高压并联模块的结构示意图之一；
27.图6为本发明高压并联模块的结构示意图之二；
28.图7为图6的局部放大图之一；
29.图8为图6的局部放大图之二；
30.图9为本发明高压并联模块的结构示意图之三；
31.图10为图9的局部放大图之一；
32.图11为图9的局部放大图之二；
33.图12为本发明电源隔离模块的结构示意图之一；
34.图13为图12的局部放大图之一；
35.图14为图12的局部放大图之二；
36.图15为本发明电源隔离模块的结构示意图之二。
具体实施方式
37.下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
38.实施例1
39.如图1至图15所示，用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，包括依次电相连的低压变换模块、高压并联模块，所述低压变换模块的输入端为连接低压信号的引脚，所述低压变换模块的输出端为输出n路中压信号的引脚，所述高压并联模块包括n个相互并联的高压子模块，所述高压子模块的输出端为输出10kv～25kv高压信号的引脚，相邻的高压子模块之间连接有延时模块；其中，低压信号的电压为18v～36v，中压信号的电压为390v～410v，n为整数且n≥2。
40.本发明采用n个相互并联的高压子模块，用以提升功率，进而提升电子束运动场域的场强，从而提升浮栅制造过程中的地雕刻深度，降低工作台的步进次数，提升精度和良品率。
41.作为一种优选的技术方案，低压变换模块的输入端为24v电压输入引脚，中压信号的引脚为400v输出引脚。
42.采用24v变换400v的推挽结构，其优势在于体积小，功率密度高，输入电压的适应性广，且前后级的功率隔离保证了安全性。
43.作为一种优选的技术方案，n＝2，两个高压子模块分别记为第一高压子模块、第二高压子模块。
44.高压模块采用集成了倍压模块的高压包，有效的减小了体积及电磁干扰，相比较于传统的高压变换而言，减小了集总参数尺寸，提高了稳定性。
45.作为一种优选的技术方案，还包括接线端子header2，第一高压子模块包括高压包*1、c13、c14、c15、c16、c19、r34、r35、r38、r39、r41、 r42、n沟道增强型mos管q10、二极管d1、保险丝f2，第二高压子模块包括高压包*2、c22、c23、c24、c25、c26、r50、r51、r52、r53、r54、r55、 n沟道增强型mos管q13、二极管d3、保险丝f3，*1的引脚1、c14、c13、 f2、第一路中压信号输出端依次电相连，*1的引脚2、q10的d极电相连,c14 与c13之间的节点、c16、地依次电相连；*1的引脚2、r35、c15、*1的引脚1与c14之间的节点电相连，*1的引脚2、d2的阴极电相连，d2的阳极接地；q10的g极、r39、t4的次级绕组的一端电相连，t4的次级绕组的另一端接地，r41的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，r41的另一端接地，c19的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，c19 的另一端接地，r42的一端接q10的g极与r39之间的节点，r42的另一端接地，驱动信号pwm-drive1、r38的一端电相连，r38的另一端、q9的b 极电相连，q9的c极、r34、5v电源输入端电相连，q9的e极、t4的初级绕组的一端电相连，r38的另一端、q11的b极电相连，q11的e极接q9的 e极与t4的初级绕组的一端之间的节点，q11的c极接地，t4的初级绕组的另一端接地；*1的引脚3、vd1的阳极电相连，vd1的阴极接vd2的阴极， vd2的阳极接*2的引脚3，vd1的阴极与vd2的阴极之间的节点接header2 的引脚1；*1的引脚4接*2的引脚4，*1的引脚4与*2的引脚4之间的节点接header2的引脚2；*2的引脚1、c23、c22、f3、第二路中压信号输出端依次电相连，*2的引脚2、q13的d极电相连,c23
与c22之间的节点、 c25、地依次电相连；*2的引脚2、r51、c24、*2的引脚1与c23之间的节点电相连，*2的引脚2、d3的阴极电相连，d3的阳极接地；q13的g极、 r53、t5的次级绕组的一端电相连，t5的次级绕组的另一端接地，r54的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，r54的另一端接地，c26的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，c26的另一端接地，r55 的一端接q13的g极与r53之间的节点，r55的另一端接地，驱动信号 pwm-drive2引脚、r52的一端电相连，r52的另一端、q12的b极电相连， q12的c极、r50、5v电源输入端电相连，q12的e极、t5的初级绕组的一端电相连，r52的另一端、q14的b极电相连，q14的e极接q12的e极与 t5的初级绕组的一端之间的节点，q14的c极接地，t5的初级绕组的另一端接地；其中，高压包*1、高压包*2的型号均为hs-05-200。
46.该部分采用了隔离驱动及电容串联分压方案，隔离驱动提高了安全性，减小了干扰，电容串联为高压包的供能提供了瞬间的高电流脉冲，有利于功率的提升。
47.作为一种优选的技术方案，还包括芯片反向器inv1、反向器inv2、反向器inv3，异或门xor1，芯片u2、芯片u3、芯片u4，u3的pwm-drive1 输出引脚、inv1、inv2、xor1、inv3、u2、u4依次电相连，u3的pwm-drive1 输出引脚还与u2电相连，inv2、与xor1之间的节点与u4电相连；其中， u2、u4的型号是et3157，u3的型号是ne555，inv1、inv2、inv3的型号均为sn74lvc1g04，xor1的型号为sn74lvc1g86。
48.该部分采用数字逻辑门结构，有效的实现了信号的移相处理及并联驱动信号的产生，且极大的减小了在高压环境下的电磁干扰，在实现功能的同时提高了稳定性和抗干扰性。
49.作为一种优选的技术方案，包括c17、c18、r30、r32、r36，u3的引脚1接地,，u3的引脚2接u3的引脚6，u3的引脚3、c17、pwm-drive1输出端依次电相连，u3的引脚4接5v电源输入端，u3的引脚5、c18、地依次电相连，5v电源输入端、r30、r32、r36、地依次电相连，u3的引脚6 接r32与r36之间的节点，u3的引脚7接r30与r32之间的节点。
50.这样的电路结构容易搭建。
51.作为一种优选的技术方案，包括r31、r33、r37、r40、r43、r44、r45、 r46、r47、r48、r49、c20、c21，inv1的引脚1、inv2的引脚1、inv3的引脚1均悬空，inv1的引脚2、inv2的引脚2、inv3的引脚2均接地，inv1 的引脚5、inv2的引脚5、inv3的引脚5均接5v电源输入端，pwm-drive1 输出引脚、r49、inv1的引脚3依次电相连，inv1的引脚4、r47、r48、inv2 的引脚3依次电相连，r47与r48之间的节点、c21、地依次电相连，inv2 的引脚4、r45、r46、xor1的引脚3电相连，r45与r46之间的节点、c20、地依次电相连，r45与r46之间的节点接u4的引脚4；xor1的引脚1、r43、 pwm-drive1输出引脚依次电相连，xor1的引脚2接地，xor1的引脚5接 5v电源输入端，xor1的引脚4、r44、inv3的引脚3依次电相连，inv3的引脚4、r31、u2的引脚1依次电相连，u2的引脚2、r33、r37、u4的引脚 1依次电相连，u2的引脚3接地，u2的引脚5悬空，u2的引脚6接5v电源输入端，u4的引脚2、r40、驱动信号pwm-drive2引脚依次电相连，u4 的引脚3接地，u4的引脚5悬空，u4的引脚6接5v电源输入端。
52.该部分采用数字逻辑门结构，有效的实现了信号的移相处理及并联驱动信号的产生，且极大的减小了在高压环境下的电磁干扰，在实现功能的同时提高了稳定性和抗干扰性。
53.作为一种优选的技术方案，低压变换模块包括芯片u1、滑动变阻器vr1、 r2、r4、
r6、r11、r15、r18、r20、r21、r23、c1、c2、c3、c4、c10，u1 的引脚1、c4、r15、u1的引脚3依次电相连；u1的引脚2接vr1的端子2， vr1的端子3接地，vr1的端子2、r4、地依次电相连，vr1的端子2、c1、地依次电相连vr1的端子1、r2、r6、u1的引脚15依次电相连；u1的引脚 4、r20、地依次电相连，u1的引脚4、r11、r2与r6之间的节点依次电相连，u1的引脚4、c2、r2与r6之间的节点依次电相连；u1的引脚5、c10、地依次电相连，u1的引脚6、r21、地依次电相连；u1的引脚7接地；u1 的引脚8、r23、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚9接地；u1的引脚 10接地；u1的引脚11、r18、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚12接 12v电源输入端；u1的引脚13、c3、地依次电相连；u1的引脚14接u1的引脚13，u1的引脚14接r2与r6之间的节点，u1的引脚16接地；其中，芯片u1型号为tl494。
54.这便于采用简单的电路结构实现低压变换，而且可靠性高。
55.实施例2
56.如图1至图15所示，作为实施例1的进一步优化，本实施例包含了实施例1的全部技术特征，除此之外，本实施例还包括以下技术特征：
57.针对当前衍射性光波导的浮栅制造过程中的电子束运动场域的场强问题进行提升，提出了一种高压功率并联的技术，实现两个乃至多个相同规格的高压变换器输出并联，用以提升功率，进而提升电子束运动场域的场强，从而提升浮栅制造过程中的地雕刻深度，降低工作台的步进次数，提升精度和良品率。
58.第一部分为低压变换部分，主要功能是将24v直流电转换为400v直流电，为高压包供电。
59.包含了以u1(tl494)为核心的pwm发生电路，在该发生器部分，令 u1为推挽工作形式，即产生的pwm1和pwm2两路驱动波形波形为互补形态，而后将两路驱动波形分别送入相应的图腾柱驱动，图腾柱驱动主要是为了推动驱动变压器，将驱动信号通过变压器传递到下一级，实现电气隔离，保证安全性，由驱动变压器变换得到的波形分别为pwma/pwmb，将其送入推挽拓扑中，通过推挽变压器，将电压提升至400v，而后经过整流滤波，得到400v直流。输出电压经过光耦隔离将会线性的反馈至u1(tl494)，从而控制pwm1及pwm2的占空比，实现输出稳定。
60.推挽部分：24v输入端为f1保险丝，q2与q3呈现为并联；q6与q7 为并联，用以提升功率，通过推挽变压器(t2)实现变换，进过成六千及电容滤波得到400v直流(out-400)。ic1(光耦)实现了前后级的光电隔离，从而将输出与控制系统的电气连接隔离开来，实现了控制、输入侧、输出侧的三级隔离，保证了安全性。
61.第二部分为高压并联部分，包括了驱动信号的产生、处理及功率并联，为了实现在特定高压条件下，实现同等规格高压变换器的并联，其控制策略为将从属(第二个)高压变换器的驱动信号的高电平时间略短于主(第一个)高压变换器的驱动信号的高电平时间，减小两个变化器的高压冲激，实现并联的目的。
62.驱动信号产生，由于驱动信号频率不高，使用u3(ne555)作为信号源，产生的pwm信号为pwm_drive1，将该信号经过两级(也可以多级)的反相器延时，得到一个延时信号pwm_drive1_delay，将该信号与pwm_drive1同时送入同或电路(由异或门+反相器构成)实现同或逻辑运算，得到的信号送入两个串联的模拟开关，当pwm_drive1与pwm_drive1_delay均为高电平时实现导通，从而得到的信号为pwm_deive2，此时，pwm_deive1与 pwm_deive2两
个信号的输出状态符合设计的驱动要求，将两个信号分别送入图腾柱驱动，实现隔离变换，而后经由高压包驱动可以得到一个 10kv-25kv的高压，反相器芯片为sn74lvc1g04，异或门芯片为sn74lvc1g86，模拟开关为et3157。
63.在高压变换部分，高压包驱动是一个lc驱动。此处的高压包不局限于激光高压包，也可以为高压变压器和倍压电路的集合体。
64.两个高压变换器的输出端经由高压硅堆进行并联，并联提升了输出电流，提升了功率，高压硅堆是为了防止二者因故障而出现的电流倒灌，保证安全性。
65.第三部分为电源隔离变换部分。该部分为标准的反激电路，主控芯片为uc2844，该部分是为了实现将24v直流电变换为12v直流电，且实现输入输出的电气隔离，5v直流电使用线性稳压芯片7805实现将12v直流电变换为5v直流电。
66.本发明具备以下特点：
67.1、低压变换
68.采用24v低压输入，主要考虑到电压的兼容性及稳定性，考虑到市电 220v电网的不稳定性及杂乱性，不利于实现稳定的输出，因此使用稳定的 24v直流输入，保证了输入电源的稳定性及干净性。采用推挽拓扑实现400v 中压变换，可以达到体积小、功率大的效果。
69.低压变换的推挽升压方案及电源隔离的反激方案均为现有技术，不予赘述。
70.2、高压变换
71.在高压并联中，主要是由于并联输出端的异步输出带来的高压冲激，进而由于应力太高损毁设备，因此在控制策略上创新性的令并联模块的高脉冲处于包容与被包容的状态，其相差时长较短，可以减小输出的高压冲激，同时减小了输出侧高压硅堆的工作时长，提高了效率。
72.高压功率并联，主要是依靠不同模块之间的驱动信号的特点，该部分技术为，将一个pwm波形通过有反相器构成延时模块，并与原始pwm信号进行同或逻辑处理，得到一通货逻辑的方波信号，同时将该信号通过两个串联的模拟开关，实现在pwm信号及其延时信号同为高电平时输出该信号的逻辑，最后实现了控制信号的输出。该部分的连接及方法是必要的。
73.高压并联部分的高压变换电路，主要是驱动高压包实现的变换，在此处，使用了电容串联分压及谐振的方法，不同于当前的直接驱动，提升了安全性。
74.3、隔离电源
75.系统中包含了低压输入，中压变换及高压输出，三种电压的存在会令低电势端产生杂散干扰，严重会导致安全事故，因此将电源及控制部分进行隔电气隔离，将输入电压、控制信号的供电、中压、输出高压相互之间实现隔离，隔离手段主要是高频隔离变压器，同时在环路中使用了光耦，实现了不同部分的电气隔离，保证了系统的安全性。
76.本发明通过提升高压输出功率，进而转化为提升了电子束运动场域的场强，进而提升了电子束在纵向场域的作业深度及横向场域的扫描范围，进而减小了工作台的步进次数及重复次数，提升了精度个良品率。
77.如上所述，可较好地实现本发明。
78.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、
等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，包括依次电相连的低压变换模块、高压并联模块，所述低压变换模块的输入端为连接低压信号的引脚，所述低压变换模块的输出端为输出n路中压信号的引脚，所述高压并联模块包括n个相互并联的高压子模块，所述高压子模块的输出端为输出10kv～25kv高压信号的引脚，相邻的高压子模块之间连接有延时模块；其中，低压信号的电压为18v～36v，中压信号的电压为390v～410v，n为整数且n≥2。2.根据权利要求1所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，低压变换模块的输入端为24v电压输入引脚，中压信号的引脚为400v输出引脚。3.根据权利要求2所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，n＝2，两个高压子模块分别记为第一高压子模块、第二高压子模块。4.根据权利要求3所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，还包括接线端子header2，第一高压子模块包括高压包*1、c13、c14、c15、c16、c19、r34、r35、r38、r39、r41、r42、n沟道增强型mos管q10、二极管d1、保险丝f2，第二高压子模块包括高压包*2、c22、c23、c24、c25、c26、r50、r51、r52、r53、r54、r55、n沟道增强型mos管q13、二极管d3、保险丝f3，*1的引脚1、c14、c13、f2、第一路中压信号输出端依次电相连，*1的引脚2、q10的d极电相连,c14与c13之间的节点、c16、地依次电相连；*1的引脚2、r35、c15、*1的引脚1与c14之间的节点电相连，*1的引脚2、d2的阴极电相连，d2的阳极接地；q10的g极、r39、t4的次级绕组的一端电相连，t4的次级绕组的另一端接地，r41的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，r41的另一端接地，c19的一端接r39与t4的次级绕组的一端之间的节点，c19的另一端接地，r42的一端接q10的g极与r39之间的节点，r42的另一端接地，驱动信号pwm-drive1、r38的一端电相连，r38的另一端、q9的b极电相连，q9的c极、r34、5v电源输入端电相连，q9的e极、t4的初级绕组的一端电相连，r38的另一端、q11的b极电相连，q11的e极接q9的e极与t4的初级绕组的一端之间的节点，q11的c极接地，t4的初级绕组的另一端接地；*1的引脚3、vd1的阳极电相连，vd1的阴极接vd2的阴极，vd2的阳极接*2的引脚3，vd1的阴极与vd2的阴极之间的节点接header2的引脚1；*1的引脚4接*2的引脚4，*1的引脚4与*2的引脚4之间的节点接header2的引脚2；*2的引脚1、c23、c22、f3、第二路中压信号输出端依次电相连，*2的引脚2、q13的d极电相连,c23与c22之间的节点、c25、地依次电相连；*2的引脚2、r51、c24、*2的引脚1与c23之间的节点电相连，*2的引脚2、d3的阴极电相连，d3的阳极接地；q13的g极、r53、t5的次级绕组的一端电相连，t5的次级绕组的另一端接地，r54的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，r54的另一端接地，c26的一端接r53与t5的次级绕组的一端之间的节点，c26的另一端接地，r55的一端接q13的g极与r53之间的节点，r55的另一端接地，驱动信号pwm-drive2引脚、r52的一端电相连，r52的另一端、q12的b极电相连，q12的c极、r50、5v电源输入端电相连，q12的e极、t5的初级绕组的一端电相连，r52的另一端、q14的b极电相连，q14的e极接q12的e极与t5的初级绕组的一端之间的节点，q14的c极接地，t5的初级绕组的另一端接地；其中，高压包*1、高压包*2的型号均为hs-05-200。5.根据权利要求4所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，还包括芯片反向器inv1、反向器inv2、反向器inv3，异或门xor1，芯片u2、芯片u3、芯片u4，u3的pwm-drive1输出引脚、inv1、inv2、xor1、inv3、u2、u4依次电相连，u3的pwm-drive1输出引脚还与u2电相连，inv2、与xor1之间的节点与u4电相连；其中，u2、u4的型号是et3157，u3的
型号是ne555，inv1、inv2、inv3的型号均为sn74lvc1g04，xor1的型号为sn74lvc1g86。6.根据权利要求5所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，包括c17、c18、r30、r32、r36，u3的引脚1接地,，u3的引脚2接u3的引脚6，u3的引脚3、c17、pwm-drive1输出端依次电相连，u3的引脚4接5v电源输入端，u3的引脚5、c18、地依次电相连，5v电源输入端、r30、r32、r36、地依次电相连，u3的引脚6接r32与r36之间的节点，u3的引脚7接r30与r32之间的节点。7.根据权利要求6所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，包括r31、r33、r37、r40、r43、r44、r45、r46、r47、r48、r49、c20、c21，inv1的引脚1、inv2的引脚1、inv3的引脚1均悬空，inv1的引脚2、inv2的引脚2、inv3的引脚2均接地，inv1的引脚5、inv2的引脚5、inv3的引脚5均接5v电源输入端，pwm-drive1输出引脚、r49、inv1的引脚3依次电相连，inv1的引脚4、r47、r48、inv2的引脚3依次电相连，r47与r48之间的节点、c21、地依次电相连，inv2的引脚4、r45、r46、xor1的引脚3电相连，r45与r46之间的节点、c20、地依次电相连，r45与r46之间的节点接u4的引脚4；xor1的引脚1、r43、pwm-drive1输出引脚依次电相连，xor1的引脚2接地，xor1的引脚5接5v电源输入端，xor1的引脚4、r44、inv3的引脚3依次电相连，inv3的引脚4、r31、u2的引脚1依次电相连，u2的引脚2、r33、r37、u4的引脚1依次电相连，u2的引脚3接地，u2的引脚5悬空，u2的引脚6接5v电源输入端，u4的引脚2、r40、驱动信号pwm-drive2引脚依次电相连，u4的引脚3接地，u4的引脚5悬空，u4的引脚6接5v电源输入端。8.根据权利要求7所述的用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，其特征在于，低压变换模块包括芯片u1、滑动变阻器vr1、r2、r4、r6、r11、r15、r18、r20、r21、r23、c1、c2、c3、c4、c10，u1的引脚1、c4、r15、u1的引脚3依次电相连；u1的引脚2接vr1的端子2，vr1的端子3接地，vr1的端子2、r4、地依次电相连，vr1的端子2、c1、地依次电相连vr1的端子1、r2、r6、u1的引脚15依次电相连；u1的引脚4、r20、地依次电相连，u1的引脚4、r11、r2与r6之间的节点依次电相连，u1的引脚4、c2、r2与r6之间的节点依次电相连；u1的引脚5、c10、地依次电相连，u1的引脚6、r21、地依次电相连；u1的引脚7接地；u1的引脚8、r23、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚9接地；u1的引脚10接地；u1的引脚11、r18、12v电源输入端依次电相连；u1的引脚12接12v电源输入端；u1的引脚13、c3、地依次电相连；u1的引脚14接u1的引脚13，u1的引脚14接r2与r6之间的节点，u1的引脚16接地；其中，芯片u1型号为tl494。

技术总结
本发明涉及光波导技术领域，公开了用于提升衍射性光波导曝光电子束场强的电路，包括依次电相连的低压变换模块、高压并联模块，所述低压变换模块的输入端为连接低压信号的引脚，所述低压变换模块的输出端为输出N路中压信号的引脚，所述高压并联模块包括N个相互并联的高压子模块，所述高压子模块的输出端为输出10KV～25KV高压信号的引脚，相邻的高压子模块之间连接有延时模块；其中，低压信号的电压为18V～36V，中压信号的电压为390V～410V，N为整数且N≥2。本发明解决了现有技术存在的提升场强效果不佳、曝光效果不佳等问题。曝光效果不佳等问题。曝光效果不佳等问题。


技术研发人员：王海时 李珂 陈开鑫
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8