供电电源是指电子枪所需要的供电系统，通常包括高压电源、阴极加热电源和偏压电源。这些电源装在充油的箱体中，称为高压油箱。纯净的变压器油既可作绝缘介质，又可作为传热介质将热量从电气元件传送到箱体外壁。电气元件都装在框架上，该框架又固定在油箱的盖板上，以便维修和调试。

1.高压电源

加速电压是施加于阴极和阳极之问的负直流高压，在阴、阳极问形成静电场对电子进行加速。高压的稳定可靠性、波形的平滑特性等是保证电子束斑点质量的关键。为了获得直流高压电源，须将交流电经整流和滤波形成稳定、平滑的负直流电压。高压电源获得方法经过了从工频、中频到高频的发展过程。在早期采用晶闸管直接调节电网输入电压，再经工频高压变压器升压到额定值，这种方法简单可靠，但对电网电压冲击较大，且变压器庞大，需要很大的滤波电容，从而纹波系数及电源储能都较大。在20世纪70年代开始逐步采用了中频发动机-发电机组的方式，通过发电机产生400Hｚ中频电压后，经高压变压器升压。电压频率的提高降低了变压器的体积，发电机组稳定、可靠，不受电网波动的影响，纹波及动态特性得到了一定程度的提高，如图19-10所示。

图19-10 电动机-发电机组调压的高压电源原理图

在20世纪80年代初，西方先进的电子束焊焊接设备已开始采用新型开关式高压电源的技术，即通常所说的逆变电源。图19-11是电子束焊的逆变式高压电源的原理框图，它主要由五部分组成，如图中①、②、③、④、⑤所示。

①变压整流部分：选用先进的三相全控可控整流技术将三相工频电经变压及整流、滤波处理产生直流电压。

②电压变换电路：通过开关管VT1的通断控制，将直流电压信号变换成方波信号，由高压测量值和设定值的差值经PWM调节控制其占空比，从而控制变换器的输出电压从0V到最大值。

图19-11 开关式高压电源原理框图

③全桥逆变功率转换部分：在图中四只两组对称的开关管VT11和VT22，或VT12和VT21同时工作，周期性地导通或关闭，从而形成方波信号，其频率常采用20kHｚ。(www.daowen.com)

④高压变换部分：产生的方波经高频、高压变压器升压，并经倍压整流和滤波至额定的工作电压。

⑤控制部分：实现接口控制、参数PWM调节控制、过压和过流保护等功能。

这种高压电源大幅提高了电源的纹波特性，减小了电源中能量的储存，动态响应速度快，而且还降低了高压油箱的体积和重量。目前先进的电子束焊接设备均采用此类电源技术。

2.阴极加热电源

直热式阴极加热电源应采用具有良好滤波的直流电源，在要求不高的某些专用焊机可采用交流供电。电源的输出电压和电流取决于所用阴极形状和尺寸。对于带状钨极，加热电压为5～10V，加热电流为10～70A。

问热式阴极通常为电子轰击式，除加热灯丝的电源外，轰击电压为若干千伏，轰击电流为100～200mA。

3.偏压电源

三极枪的偏压电源应能使电子束流从零到额定值连续可调。一般偏压应能在100～2000V之问调节。为了使电子束流稳定在允许的范围内（一般应为±1％），偏压电源及其控制回路应有良好的调节特性。常用的偏压电源是调节偏压变压器低压输入端电压的整流电源。为了改善偏压电源的动态特性，可以采用逆变电源，也可以直接控制偏压电源的高压输出端电压。对于后者，由于偏压电源接在电子枪的负高压端，所以在控制系统中采用了光导纤维来传输控制信号，以解决高压绝缘问题。

图19-12示出电子束流调节原理框图。因为电子枪是非线性元件，所以可在束流反馈控制系统中设线性化电路，并采用电压前馈等措施，以改善调节系统的特性。