快速响应的高压电源制造技术

本发明专利技术提供了一种快速响应的高压电源，其包括驱动控制电路，低压输入滤波电路，变压器，开关控制电路，高压输出滤波电路，所述高压输出滤波电路对接收的所述变压器输出的高频脉冲电压信号进行滤波处理后，输出高压信号；高压反馈控制电路，用于获取所述变压器输出的高频脉冲电压信号，并在开关控制电路输出的开关电压的控制下，向所述驱动控制电路输出动态响应电压，以控制所述驱动控制电路输出脉冲电压的占空比。采用本发明专利技术的技术方案，通过设置高压反馈控制电路，为驱动控制电路提供一个高速响应的反馈信号，以控制驱动控制电路输出脉冲电压的占空比，进而控制输出电压的大小，有效提高整个高压电源的动态响应性能以及电压输出的稳定性。

High voltage power supply with fast response

The invention provides a fast response high voltage power supply, which includes a drive control circuit, a low voltage input filter circuit, a transformer, a switch control circuit, a high voltage output filter circuit, and the high voltage output filter circuit filter the high frequency pulse voltage signal output from the received transformer and output high voltage. The high voltage feedback control circuit is used to obtain the high frequency pulse voltage signal of the output of the transformer and to output the dynamic response voltage to the drive control circuit under the control of the switching voltage output of the switch control circuit to control the duty ratio of the impulse voltage output of the drive control circuit. By setting up the high voltage feedback control circuit, the invention provides a high speed response feedback signal for the drive control circuit to control the duty ratio of the output pulse voltage of the drive control circuit, and then control the output voltage, and effectively improve the dynamic response performance and voltage transmission of the whole high voltage power supply. The stability of the output.

【技术实现步骤摘要】
快速响应的高压电源
本专利技术涉及开关电源
，特别涉及一种快速响应的高压电源。
技术介绍
高压开关电源，应用于较多的领域，如在光谱分析、环境监测、生物技术以及实验环境等
上，都需要高压电源。目前，电源市场上，绝大部分高压开关电源都是应用的Buck降压斩波器拓扑结构，而且供电一般都是市电AC220输入，输出一般都在200V以上，在国内市场上，输出4KV的电源基本都是一些大功率、高价位产品，并且实时响应速度慢，控制信号开始变化到输出电压开始变化的时间有100ms左右，因此，对于动态性要求较高的
应用上，现有的高压开关电源很少能够达到us级响应时间的标准。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种快速响应的高压电源，以提高小功率开关电源的响应性能和稳定效果。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种快速响应的高压电源，其包括：驱动控制电路，所述驱动控制电路包含有主控单元；低压输入滤波电路，用于将输入电压滤波处理后，向所述驱动控制电路输入直流电压信号；变压器，具有初级线圈和次级线圈；所述初级线圈接收所述驱动控制电路输出的脉冲电压后，经由所述次级线圈，以输出高频脉冲电压信号；高压输出滤波电路，所述高压输出滤波电路对接收的所述变压器输出的高频脉冲电压信号进行滤波处理后，输出高压信号；开关控制电路，用于输出开关电压；高压反馈控制电路，用于获取所述变压器输出的高频脉冲电压信号，并在所述开关控制电路输出的开关电压的控制下，向所述驱动控制电路输出动态响应电压，以控制所述驱动控制电路输出脉冲电压的占空比。进一步的，所述驱动控制电路经由MOS管构成与所述初级线圈的控制连接。进一步的，所述驱动控制电路通过输出的PWM信号，构成对所述MOS管的开闭控制；所述PWM信号频宽为50ns。进一步的，所述主控单元为UC3843芯片。进一步的，所述主控单元的4脚连接有构成所述主控单元工作频率设置的电阻R15和电容C25。进一步的，所述主控单元的2脚通过0欧姆电阻R24接地。进一步的，所述驱动控制电路包括设于所述初级线圈处的RCD吸收电路。进一步的，所述开关控制电路构成对所述高压反馈控制电路的手动控制或自动控制。进一步的，所述高压反馈控制电路包括基于运算放大器U5而形成积分电路的、以向所述驱动控制电路输出可调的动态响应电压的动态响应电路，以及并联于所述动态响应电路和所述主控单元之间的两个光耦电路；其一所述光耦电路构成所述主控单元的防干扰误触发控制，另一所述光耦电路用于提供控制所述主控单元输出脉冲电压的占空比所需的控制电压。进一步的，所述高压反馈控制电路的电路结构为：二极管D9的正极与所述变压器的端脚连接，二极管D9的负极连接有顺次串联的电阻R18、电阻R25、电阻R66，电阻R66的另一端分别连接到二极管D11的负极、电容C26的负极、电阻R31的一端、电阻R34的一端和运算放大器U5的2脚，二极管D11的正极连接到电阻R28的一端和电阻R29的一端，电阻R28的另一端连接到电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接到AVDD12，电阻R29的另一端经二极管D10接地；电阻R31的另外一端分别连接到电阻R33的一端、电阻R34的另一端、电阻R35的一端和运算放大器U5的6脚，电阻R33的另一端、电阻R35的另一端均接地；电容C26经电阻R32连接到运算放大器U5的1脚和二极管D13的负极，二极管D13的正极连接到稳压二极管D12的正极，稳压二极管D12的负极连接到电阻R37的一端，电阻R37的另外一端分别连接到电阻R36的一端、电容C14的正极和光耦U2的2脚，电阻R36的另一端连接到电容C7的正极和AVDD12，电容C7的负极接地，电容C14的负极接地，光耦U2的1脚连接到AVDD12，光耦U2的3脚连接到电阻R23的一端，电阻R23的另一端接地，光耦U2的4脚连接到所述主控单元；运算放大器U5的11脚接地，运算放大器U5的4脚连接到AVDD12和电容C19的正极，电容C19的负极接地，运算放大器U5的3脚连接到电阻R38的一端和电容C18的正极，电容C18的负极接地，电阻R38的另一端分别连接到二极管D15的负极、电阻R45的一端和INPUT2，二极管D15的正极接地，电阻R45的另一端分别连接到电阻R46的一端、电容C24的一端和运算放大器U5的5脚，电容C24的负极接地，电阻R46的另一端接地，运算放大器U5的6脚经串联的电容C22和电阻R41连接到电阻R44的一端和运算放大器U5的7脚，电阻R44的另一端分别连接到电阻R43的一端、电容C27的正极和光耦U3的2脚，电容C27的负极接地，光耦U3的1脚连接到AVDD12，光耦U3的3脚连接到电阻R26的一端和所述主控单元。采用本专利技术的技术方案，通过设置高压反馈控制电路，为驱动控制电路提供一个高速响应的反馈信号，以控制驱动控制电路输出脉冲电压的占空比，进而控制输出电压的大小，有效的提高了整个高压电源的动态响应性能以及电压输出的稳定性。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的系统结构连接框图；图2为本专利技术实施例的主体电路连接图；图3为本专利技术实施例的开关控制电路的电路连接图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1所示，本专利技术涉及一种快速响应的高压电源，其整体结构主要包括包含有主控单元的驱动控制电路，低压输入滤波电路，变压器，高压输出滤波电路，高压反馈控制电路，开关控制电路。其中，驱动控制电路用于整个高压电源的控制；低压输入滤波电路用于将输入电压滤波处理后，向所述驱动控制电路输入直流电压信号；变压器具有初级线圈和次级线圈；所述初级线圈接收所述驱动控制电路输出的脉冲电压后，经由所述次级线圈，以输出高频脉冲电压信号；高压输出滤波电路对接收的所述变压器输出的高频脉冲电压信号进行滤波处理后，输出高压信号；高压反馈控制电路用于获取所述变压器输出的高频脉冲电压信号，并在开关控制电路输出的开关电压的控制下，向所述驱动控制电路输出动态响应电压，以控制所述驱动控制电路输出脉冲电压的占空比。此外，为了实现更好的使用效果，驱动控制电路经由MOS管构成与初级线圈的控制连接。而进一步的，驱动控制电路通过输出的PWM信号，构成对所述MOS管的开闭控制；所述PWM信号频宽为50ns。为了进一步简化整体结构，提高使用性能，如下具体电路描述中的主控单元为UC3843芯片(为了便于描述，称为主控芯片)。UC3843系列是专门设计用于直流-直流转换器应用的高性能、固定频率，电流模式控制器，使用最少的外部元件的高集成度芯片，集成了一个误差放大器、一个稳压器、一个振荡器、一个电流取样比较器和脉宽调制锁存器、有欠压锁定和短路保护、集电极开路的输出晶体管；超范围的死区时间控制；±1％误差的基准电压等，是一款高性能固定频率电流模式控制器。该芯片引脚虽少，但功能齐全，其内部具有精确控制占空比，工作频率可到500KHZ，自动前馈补偿，内部微调的参考电压，带欠压锁定，带滞后，大电流图腾柱输出等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速响应的高压电源，其特征在于包括：驱动控制电路，所述驱动控制电路包含有主控单元；低压输入滤波电路，用于将输入电压滤波处理后，向所述驱动控制电路输入直流电压信号；变压器，具有初级线圈和次级线圈；所述初级线圈接收所述驱动控制电路输出的脉冲电压后，经由所述次级线圈，以输出高频脉冲电压信号；高压输出滤波电路，所述高压输出滤波电路对接收的所述变压器输出的高频脉冲电压信号进行滤波处理后，输出高压信号；开关控制电路，用于输出开关电压；高压反馈控制电路，用于获取所述变压器输出的高频脉冲电压信号，并在所述开关控制电路输出的开关电压的控制下，向所述驱动控制电路输出动态响应电压，以控制所述驱动控制电路输出脉冲电压的占空比。

【技术特征摘要】
1.一种快速响应的高压电源，其特征在于包括：驱动控制电路，所述驱动控制电路包含有主控单元；低压输入滤波电路，用于将输入电压滤波处理后，向所述驱动控制电路输入直流电压信号；变压器，具有初级线圈和次级线圈；所述初级线圈接收所述驱动控制电路输出的脉冲电压后，经由所述次级线圈，以输出高频脉冲电压信号；高压输出滤波电路，所述高压输出滤波电路对接收的所述变压器输出的高频脉冲电压信号进行滤波处理后，输出高压信号；开关控制电路，用于输出开关电压；高压反馈控制电路，用于获取所述变压器输出的高频脉冲电压信号，并在所述开关控制电路输出的开关电压的控制下，向所述驱动控制电路输出动态响应电压，以控制所述驱动控制电路输出脉冲电压的占空比。2.根据权利要求1所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述驱动控制电路经由MOS管构成与所述初级线圈的控制连接。3.根据权利要求2所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述驱动控制电路通过输出的PWM信号，构成对所述MOS管的开闭控制；所述PWM信号频宽为50ns。4.根据权利要求1所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述主控单元为UC3843芯片。5.根据权利要求4所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述主控单元的4脚连接有构成所述主控单元工作频率设置的电阻R15和电容C25。6.根据权利要求4所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述主控单元的2脚通过0欧姆电阻R24接地。7.根据权利要求1所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述驱动控制电路包括设于所述初级线圈处的RCD吸收电路。8.根据权利要求1所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述开关控制电路构成对所述高压反馈控制电路的手动控制或自动控制。9.根据权利要求1至8中任一项所述的快速响应的高压电源，其特征在于：所述高压反馈控制电路包括基于运算放大器U5而形成积分电路的、以向所述驱动控制电路输出可调的动态响应电压的动态响应电路，以及并联于所述动态响应电路和所述主控单元之间的两个光耦电路；其一所述光耦电路构成所述主控单元的防干扰误触发控制，另一所述光耦电路用于提供控制所述主控单元输出脉冲电压的占空比所需的控制电压。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹亮，牟红兵，唐昕，
申请(专利权)人：重庆菲力斯特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50