一种高精度的安全直流高压源制造技术

一种高精度的安全直流高压源，包括：壳体、直流供电模块、升压模块、控制器以及接线装置，直流供电模块、升压模块以及控制器均安装在壳体内，直流供电模块和升压模块均与控制器连接，直流供电模块与升压模块连接，接线装置安装在壳体上，升压模块与接线装置连接。本发明专利技术的有益效果为：通过直流供电确保输入电压精度和人工校准程序调整电压输出，提高高压源输出的精度；通过接线装置接线通电时推气板推动气流，消除高压产生的电火花，预防安全隐患，保障仪器精密度。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的安全直流高压源
本专利技术涉及高压测量领域，尤其涉及到一种高精度的安全直流高压源。
技术介绍
随着现代电子技术的发展，现代电子测量仪器与智能测量技术、计算机技术紧紧结合在一起。随着仪表工业的测量需求和精密测量技术的发展，直流电压的测量范围和测量精度都在不断提高，因此在电学计量领域，迫切需要高精度的高电压测量标准。而目前商品仪器中，高压电源的准确度和稳定度难以满足计量校准的需求。如中国专利公开号为CN206461510U的一种可拓展高压直流发生器，提供了一种可拓展高压直流发生器，包括：驱动装置和至少两个直流发生模块；每个直流发生模块中包括旋转开关和传动轴；传动轴和选择开关连接，在该传动轴转动时，该旋转开关转动；该驱动装置和各直流发生模块中的传动轴连接，用于驱动该传动轴同步转动。简化了直流发生器的电路连接，增强了电源电压的利用率，灵活拓展更高压。然而，该专利对于高压电源输出的准确度并没有明显改进，在实际使用中仍有较大缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前高压源电压输出精度不高，提供了一种高精度的安全直流高压源。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下：一种高精度的安全直流高压源，包括：壳体、直流供电模块、升压模块、控制器以及接线装置，所述直流供电模块、升压模块以及控制器均安装在壳体内，所述直流供电模块和升压模块均与控制器连接，所述直流供电模块与升压模块连接，所述接线装置安装在壳体上，所述升压模块与接线装置连接。直流供电模块为升压模块供电能够提高高压源的精度，接线装置能够更好地连接负载，降低接线干扰，提高高压源精度。作为优选，所述升压模块包括PWM控制单元、采样单元、反馈单元、整流滤波单元以及电子开关K1、K2，所述反馈单元和电子开关K1、K2均与PWM控制单元连接，所述反馈单元和整流滤波单元均与采样单元连接，所述整流滤波单元与电子开关K1、K2连接。PWM控制单元用以调节控制输出方波占空比来稳定输出电压，由于采用推挽式功率变换电路，在输入回路中仅有一个开关的通态压降，产生的通态损耗较小。作为优选，所述PWM控制单元包括芯片U1、芯片U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R15、变压器T1以及二极管D2，所述芯片U1的IN+引脚与反馈单元连接，所述芯片U1的OUTA引脚与电阻R5连接，所述电阻R5另一端经电子开关K2与变压器A输入端连接，所述芯片U1的OUTB引脚与电阻R6一端连接，所述电阻R6另一端经电子开关K1与变压器B输入端连接，所述变压器T1的抽头经电阻R15与电源VCC1连接，所述变压器T1的输出端与整流滤波单元连接，所述芯片U1的引脚经电阻R4接地，所述芯片U2的V+引脚经电阻R3与二极管D2的阳极连接，所述芯片U2的CMPout引脚与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极与芯片U1的引脚连接。电子开关K1、K2通过PWM控制单元给出的交替的高低电平，控制导通和关闭，变压器T1可同时实现直流隔离和电压变换的功能。作为优选，所述反馈单元包括放大器A1、二极管D1、电容C1、电容C2、电阻R1以及电阻R2，所述放大器A1的输出端与芯片U1的IN+引脚连接，所述放大器A1的同相输入端与采样单元连接，所述放大器A1的反向输入端与逆变器连接，所述二极管D1的阳极与放大器A1的同相输入端连接，所述二极管D1的阴极与电源VCC2连接，所述电容C1一端与放大器A1的输出端连接，所述电容C1另一端与放大器A1的同相输入端连接，所述电阻R1与电容C1并联，所述电容C2一端与电容C1连接，所述电容C2另一端与电阻R2一端连接，所述电阻R2另一端与电容C1连接。运算放大器使用mcp6002型号，反向端输入为模拟信号，正向端输入为采样电压信号，输出端连接芯片U1。作为优选，所述采样单元包括电阻R12、电阻R13以及电阻R14，所述电阻R14一端经电阻R12与放大器A1的同相输入端连接，所述R14另一端与整流滤波单元连接，一端接地的所述电阻R13另一端与电阻R12靠近电阻R14的一端连接。作为优选，所述电子开关K1包括MOS管Q1、电容C3、电阻R7、电阻R9，所述MOS管Q1的栅极与电阻R6连接，一端接地的所述电阻R7另一端与MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极与变压器T1的B输入端连接，所述电阻R9一端与MOS管Q1的源极连接并接地，所述电阻R9另一端经电容C3与MOS管Q1的漏极连接；所述电子开关K2包括MOS管Q2、电容C4、电阻R8、电阻R10，所述MOS管Q2的栅极经电阻R8接地，所述MOS管Q2的栅极与电阻R5连接，所述MOS管Q2的漏极与变压器T1的A输入端连接，所述电阻R10一端与MOS管Q2的源极连接并接地，所述电阻R10另一端经电容C4与MOS管Q2的漏极连接。由芯片U1产生两路反向方波来控制MOSFET的导通与关闭，MOSFET选用N沟道的IRF540N,MOSFET驱动采用推挽方式,在输入回路中仅有一个开关的通态压降，产生的通态损耗较小。作为优选，所述整流滤波单元包括整流桥VD3、电感L1、电阻R11、电容C5以及电容C6，所述变压器T1的输出端与整流桥VD3输入端连接，所述电容C5一端和电感L1一端均与整流桥VD3的正极连接，所述电容C5另一端与整流桥VD3负极连接，所述电感L1另一端与电容C6连接，所述电阻R14另一端连接在电容C5和电感L1之间，所述电容C6与电容C5并联，所述电阻R11与电感L1连接。使用全桥整流，在滤波电容之前串接一个电感线圈，就组成LC平滑滤波电路，LC平滑滤波电路可有效减小输出电压的脉动程度，适用于电流较大、要求输出电压脉动很小的场合，或用于高频场合。作为优选，所述接线装置包括导电筒和导体棒，所述导电筒与升压模块连接的一端作为连接端，所述导电筒远离升压模块的一端作为工作端，所述导电筒工作端设有盲孔，所述盲孔轴向设有第一触头，所述盲孔径向设有一对沿圆周对称的支持块，所述盲孔径向设有一对沿圆周对称的继电器，所述导电筒连接端内部设有导气孔，所述导气孔一端连接第一触头，所述导气孔另一端连接导电筒连接端的外壁，所述导体棒中端为伸缩杆，所述导体棒包括弹簧、第二触头以及推气板，所述弹簧一端固定在导体棒后端，所述弹簧另一端固定在导体棒前端，所述第二触头安装在导体棒尾端，所述推气板镶嵌在导体棒后端，所述推气板与盲孔内壁抵接，所述支持块位于推气板靠近弹簧的一端，所述继电器位于弹簧后端并与弹簧抵接。连接装置的工作原理为：非工作状态下，弹簧压缩，伸缩杆收缩，继电器卡住弹簧，支持块卡住推气板；工作状态下，继电器缩回，弹簧伸长，推气板向靠近第一触头方向推进，盲孔内产生气流，消除火花，气流通过导气孔排出。作为优选，所述壳体包括按键和LCD显示屏，所述按键和LCD显示屏均与升压模块连接，所述按键包括输入按键、校准按键、上调按键以及下调按键。本专利技术的有益效果为：通过直流供电确保输入电压精度和人工校准程序调整电压输出，提高高压源输出的精度；通过接线装置接线通电时推气板推动气流，消除高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度的安全直流高压源，其特征在于，包括：壳体、直流供电模块、升压模块、控制器以及接线装置，所述直流供电模块、升压模块以及控制器均安装在壳体内，所述直流供电模块和升压模块均与控制器连接，所述直流供电模块与升压模块连接，所述接线装置安装在壳体上，所述升压模块与接线装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度的安全直流高压源，其特征在于，包括：壳体、直流供电模块、升压模块、控制器以及接线装置，所述直流供电模块、升压模块以及控制器均安装在壳体内，所述直流供电模块和升压模块均与控制器连接，所述直流供电模块与升压模块连接，所述接线装置安装在壳体上，所述升压模块与接线装置连接。


2.根据权利要求1所述的高精度的安全直流高压源，其特征在于，所述升压模块包括PWM控制单元、采样单元、反馈单元、整流滤波单元以及电子开关K1、K2，所述反馈单元和电子开关K1、K2均与PWM控制单元连接，所述反馈单元和整流滤波单元均与采样单元连接，所述整流滤波单元与电子开关K1、K2连接。


3.根据权利要求2所述的高精度的安全直流高压源，其特征在于，所述PWM控制单元包括芯片U1、芯片U2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R15、变压器T1以及二极管D2，所述芯片U1的IN+引脚与反馈单元连接，所述芯片U1的OUTA引脚与电阻R5连接，所述电阻R5另一端经电子开关K2与变压器A输入端连接，所述芯片U1的OUTB引脚与电阻R6一端连接，所述电阻R6另一端经电子开关K1与变压器B输入端连接，所述变压器T1的抽头经电阻R15与电源VCC1连接，所述变压器T1的输出端与整流滤波单元连接，所述芯片U1的引脚经电阻R4接地，所述芯片U2的V+引脚经电阻R3与二极管D2的阳极连接，所述芯片U2的CMPout引脚与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极与芯片U1的引脚连接。


4.根据权利要求3所述的高精度的安全直流高压源，其特征在于，所述反馈单元包括放大器A1、二极管D1、电容C1、电容C2、电阻R1以及电阻R2，所述放大器A1的输出端与芯片U1的IN+引脚连接，所述放大器A1的同相输入端与采样单元连接，所述放大器A1的反向输入端与逆变器连接，所述二极管D1的阳极与放大器A1的同相输入端连接，所述二极管D1的阴极与电源VCC2连接，所述电容C1一端与放大器A1的输出端连接，所述电容C1另一端与放大器A1的同相输入端连接，所述电阻R1与电容C1并联，所述电容C2一端与电容C1连接，所述电容C2另一端与电阻R2一端连接，所述电阻R2另一端与电容C1连接。


5.根据权利要求4所述的高精度的安全直流高压源，其特征在于，所述采样单元包括电阻R12、电阻R13以及电阻R14，所述电阻R14一端经电阻R12与放大器A1的同相输入端连接，所述R14另一端与整流滤波单元连...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志望，
申请(专利权)人：绍兴文理学院元培学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33