高线性度高压直流电源制造技术

本发明专利技术涉及一种高线性度高压直流电源，其特征在于：包括比较器电路，比较器电路的输入端分别连接输入信号及电压采样电路的输出端，其输出端连接脉宽调制电路，脉宽调制电路的输出端依次串联逆变电路、高频变压器及正负倍压电路，由正负倍压电路产生高压输出，同时，由电压采样电路对高压输出进行采样。本发明专利技术具有如下优点：1、采用脉宽调制技术实现了高精度，高线性度，满足了仪器输出波形的高压线性可调的要求，电压输出可以从0～6KV线性可调；2、纹波小，带载能力强，长时间工作温漂小，整个电源系统电压实现自我调整；3、采用高频开关电源技术，具有体积小、重量轻、效率高、可靠性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种为电磁兼容仪器提供高电压输出，针对电磁兼容仪器波形的特点和要求的一种高电压发生设备，主要用于雷击浪涌发生器、高频噪声发生器、脉冲群发生器等EMC相关广品的闻压广生。
技术介绍
随着科学技术的发展，高压直流电源最初是将工频电压直接经过工频变压器升压后整流滤波，或升压后再倍压整流后得到高压。现已发展成线性可调高压直流电源。高压直流电源是将工频电网电能转变成特殊形式的高压电源的一种电子仪器设备。目前世界各国都在研究新型高压电源，包括新的电源理论，新型模块化电路，以满足新型电子设备的小型化，高效化和高性能化的时代要求。在目前现有的线性可调高压直流电源中，存在以下不足之处I、现存国内很多高压电源，输入输出线性度差，精度低，误差大，输出电压不能从零调起；2、部分高压电源稳定度低，带载能力差，长时间工作后温漂大；3、由于结构等各方面原因致使高压电源体积过大、质量重，不能满足仪器小型化， 高效化的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高线性度、体积小且工作稳定的可调高压直流电源。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种高线性度高压直流电源，其特征在于包括比较器电路，比较器电路的输入端分别连接输入信号及电压采样电路的输出端，其输出端连接脉宽调制电路，脉宽调制电路的输出端依次串联逆变电路、高频变压器及正负倍压电路，由正负倍压电路产生高压输出，同时，由电压采样电路对高压输出进行采样。优选地，所述脉宽调制电路还连接保护电路。优选地，所述比较器电路包括比较器，比较器的输入端分别连接所述电压采样电路的输出端及所述输入信号，比较器的输出端连接所述脉宽调制电路，在比较器的输入端与输出端之间跨接积分电路。优选地，所述脉宽调制电路包括型号为SG3525的PWM芯片，PWM芯片的软启动端连接第二电位器。优选地，所述电压采样电路包括运算放大器，运算放大器的同相输入端接地，运算放大器的反相输入端通过第一电阻连接所述高压输出，在运算放大器的反相输入端与输出端之间跨接串联的第二电阻及第一电位器。本专利技术具有如下优点I、采用脉宽调制技术实现了高精度，高线性度，满足了仪器输出波形的高压线性可调的要求，电压输出可以从O 6KV线性可调；2、纹波小，带载能力强，长时间工作温漂小，整个电源系统电压实现自我调整；3、采用高频开关电源技术，具有体积小、重量轻、效率高、可靠性好的特点。附图说明图I为本专利技术提供的一种高线性度高压直流电源结构示意图；图2为本专利技术高线性度高压直流电源脉宽调制控制电路；图3为本专利技术高线性度高压直流电源负高压输出时反相器电压微调电路；图4A为本专利技术高线性度高压直流电源的正倍压电路；图4B为本专利技术高线性度高压直流电源的负倍压电路。具体实施例方式为使本专利技术更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。虽然本专利技术以较佳实例揭示如下，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本专利技术的保护范围当以权利要求书所界定的为准。如图I所示，本专利技术提供的一种高线性度高压直流电源包括比较器电路，比较器电路的输入端分别连接输入信号及电压采样电路的输出端，其输出端连接脉宽调制电路， 脉宽调制电路的输出端依次串联逆变电路、高频变压器及正负倍压电路，由正负倍压电路产生高压输出，脉宽调制电路还连接保护电路，同时，由电压采样电路对高压输出进行采样。结合图2，在本实施例中，脉宽调制电路包括型号为SG3525的PWM芯片U5及PWM 芯片U5相应的外围电路。为了适应驱动快速场效应管的需要，PWM芯片U5的末级采用推拉式工作电路，加快了开关速度，PWM芯片U5的输出级采用图腾柱式电路结构，其灌电流/ 拉电流能力超过200mA。该PWM芯片U5有软启动电路，外接有软启动电容Cl。该软启动电容Cl达到2. 5V的时间为t = (2. 5V/50y A)C，占空比由小到大(50% )变化。同时，在PWM 芯片U5的软启动端SST加一个第二电位器VR2，通过调节软启动端SST的电压，方便快捷地调整PWM芯片U5的死区时间。比较器电路包括比较器U1B，在比较器UlB的同相输入端及反相输入端上分别连接有第四电阻R4及第三电阻R3。为了防电压抖动，使输入PWM芯片U5的电压无电压抖动发生，在比较器UlB的反相输入端与输出端之间跨接由并联的第五电阻R5及第二电容C2 组成的积分电路。该积分电路最终保证了高稳定度的高压输出，并且克服了直接用比较器 UlB作比较时，比较器UlB的翻转门限问题，使高压输出可以从零点调起，即输出高压为O 6KV线性可调。通过PWM芯片U5的脉冲外部关断信号输入端SHD的电平，控制有无输出脉冲，该端与保护电路相连，以实现高压电源的输出过压，输入过流及输出短路保护功能。如图3所示，电压采样电路包括运算放大器U2B，运算放大器U2B的同相输入端接地，运算放大器U2B的反相输入端通过第一电阻Rl连接所述高压输出，在运算放大器U2B的反相输入端与输出端之间跨接串联的第二电阻R2及第一电位器VR1，在运算放大器U2B 的同相输入端与反相输入端之间串联一个肖特基二极管D7。采样后如果只用一个反相器， 得到的负高压并不能达到像输出正高压时所设定的比例，加入第一电位器VRl可以单独调整因器件误差造成的负电压大小。如图4A及图4B所示分别为正4倍压半波整流电路及负4倍压半波整流电路。正 4倍压半波整流电路由电容器C501、电容器C502、电容器C507、电容器C512、二极管501、二极管D502、二极管D511及二极管D512组成。负4倍压半波整流电路由电容器C601、电容器C602、电容器C607、电容器C612、二极管D601、二极管D602、二极管D611及二极管D612 组成。此电路的优点是每个电容上的电压不会超过变压器次级峰值电压的两倍，可以选用耐压较低的电容。负4倍压半波整流电路的具体充电过程为在负半周时，二极管D501导通、二极管 D502截止，电源经二极管D501向电容器C501充电，在理想情况下，此半周内，二极管0501 可看成短路，同时电容器C501充电到Vm，电容器C501的极性为左负右正。在正半周时，即二极管D501截止、二极管D502导通，电源经电容器C501、二极管D502向电容器C507充电， 由于电容器C501的Vm再加上变压器侧的Vm，使电容器C507充电至最高2Vm，且极性左负右正，其实电容器C507的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，就这样循环往复，最终电容器C512电压充至4Vm，且左负右正。负4倍压半波整流电路的充电原理相同，只是硅堆的方向相反。权利要求1.一种高线性度高压直流电源，其特征在于包括比较器电路，比较器电路的输入端分别连接输入信号及电压采样电路的输出端，其输出端连接脉宽调制电路，脉宽调制电路的输出端依次串联逆变电路、高频变压器及倍压电路，由倍压电路产生高压输出，同时，由电压米样电路对闻压输出进行米样。2.如权利要求I所述的一种高线性度高压直流电源，其特征在于所述脉宽调制电路还连接保护电路。3.如权利要求I所述的一种高线性度高压直流电源，其特征在于所述比较器电路包括比较器(UlB)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：荆峰，钱枫，朱广洲，王丽萍，
申请(专利权)人：上海三基电子工业有限公司，
类型：发明
国别省市：