CN102611308A - 高线性度高压直流电源 - Google Patents

高线性度高压直流电源 Download PDF

Info

Publication number
CN102611308A
CN102611308A CN2012101024019A CN201210102401A CN102611308A CN 102611308 A CN102611308 A CN 102611308A CN 2012101024019 A CN2012101024019 A CN 2012101024019A CN 201210102401 A CN201210102401 A CN 201210102401A CN 102611308 A CN102611308 A CN 102611308A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
circuit
output
power supply
linearity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012101024019A
Other languages
English (en)
Inventor
荆峰
钱枫
朱广洲
王丽萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI SANKI ELECTRONIC INDUSTRIES Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI SANKI ELECTRONIC INDUSTRIES Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI SANKI ELECTRONIC INDUSTRIES Co Ltd filed Critical SHANGHAI SANKI ELECTRONIC INDUSTRIES Co Ltd
Priority to CN2012101024019A priority Critical patent/CN102611308A/zh
Publication of CN102611308A publication Critical patent/CN102611308A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

高线性度高压直流电源
技术领域
本发明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相关产品的高压产生。 
背景技术
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： 
1、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。 
发明内容
本发明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，本发明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。 
本发明具有如下优点： 
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。 
附图说明
图1为本发明提供的一种高线性度高压直流电源结构示意图； 
图2为本发明高线性度高压直流电源脉宽调制控制电路； 
图3为本发明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为本发明高线性度高压直流电源的正倍压电路； 
图4B为本发明高线性度高压直流电源的负倍压电路。 
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。虽然本发明以较佳实例揭示如下，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。 
如图1所示，本发明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C1。该软启动电容C1达到2.5V的时间为t＝(2.5V/50μA)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U1B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U1B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U1B作比较时，比较器U1B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0～6KV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R1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VR1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。 

Claims (5)

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，由电压采样电路对高压输出进行采样。
2.如权利要求1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1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(U1B)，比较器(U1B)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(U1B)的输出端连接所述脉宽调制电路，在比较器(U1B)的输入端与输出端之间跨接积分电路。
4.如权利要求1所述的一种高线性度高压直流电源，其特征在于：所述脉宽调制电路包括型号为SG3525的PWM芯片(U5)，PWM芯片(U5)的软启动端(SST)连接第二电位器(VR2)。
5.如权利要求1所述的一种高线性度高压直流电源，其特征在于：所述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(R1)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)。
CN2012101024019A 2012-04-09 2012-04-09 高线性度高压直流电源 Pending CN102611308A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101024019A CN102611308A (zh) 2012-04-09 2012-04-09 高线性度高压直流电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101024019A CN102611308A (zh) 2012-04-09 2012-04-09 高线性度高压直流电源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102611308A true CN102611308A (zh) 2012-07-25

Family

ID=46528517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101024019A Pending CN102611308A (zh) 2012-04-09 2012-04-09 高线性度高压直流电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102611308A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103427661A (zh) * 2013-09-09 2013-12-04 福尔斯通电子(昆山)有限公司 一种压电陶瓷变压器驱动电路
CN108336915A (zh) * 2017-12-29 2018-07-27 河南北瑞电子科技有限公司 一种直流开关稳压电源
CN113726172A (zh) * 2021-07-20 2021-11-30 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 一种老化高压电源

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201435678Y (zh) * 2009-06-26 2010-03-31 中国科学院电子学研究所 一种用于行波管电源调制器的高压开关电源
CN101697453A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种产生高稳定度高压的系统
CN102223089A (zh) * 2011-06-29 2011-10-19 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种大范围线性可调高精度的高压电路
CN202150799U (zh) * 2010-11-09 2012-02-22 西安伟京电子制造有限公司 一种高压输出模块电源电路装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201435678Y (zh) * 2009-06-26 2010-03-31 中国科学院电子学研究所 一种用于行波管电源调制器的高压开关电源
CN101697453A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种产生高稳定度高压的系统
CN202150799U (zh) * 2010-11-09 2012-02-22 西安伟京电子制造有限公司 一种高压输出模块电源电路装置
CN102223089A (zh) * 2011-06-29 2011-10-19 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种大范围线性可调高精度的高压电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103427661A (zh) * 2013-09-09 2013-12-04 福尔斯通电子(昆山)有限公司 一种压电陶瓷变压器驱动电路
CN108336915A (zh) * 2017-12-29 2018-07-27 河南北瑞电子科技有限公司 一种直流开关稳压电源
CN113726172A (zh) * 2021-07-20 2021-11-30 北京航天时代激光导航技术有限责任公司 一种老化高压电源

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106533152B (zh) 一种提高Boost三电平变换器PF的装置及方法
JP6272691B2 (ja) 振幅正規化回路、電源装置および電子機器
CN101034853A (zh) 开关电源装置
CN207304403U (zh) 一种开关电源
US20130170266A1 (en) Two-stage isolated dc/ac conversion circuit structure
CN103328987A (zh) 极性检测电路
CN110098756B (zh) 一种单电源级联型开关电容多电平逆变电路
TW201543798A (zh) 混合模式主動箝位電源轉換器
CN111245403A (zh) 一种脉冲高压发生器
CN106026728A (zh) 一种光伏微型逆变器
CN106208765B (zh) 用于准谐振工作模式的Boost PFC变换器的控制装置和控制方法
CN102611308A (zh) 高线性度高压直流电源
CN108054920B (zh) 一种dcdc变换器
CN202178715U (zh) 一种ac-dc电源转换芯片及电源转换电路
CN103762839B (zh) 一种磁耦合型单相高增益无桥功率因数校正电路
TW201724717A (zh) 高電壓增益電源轉換裝置
CN203339952U (zh) 一种开关电容式交流-交流变换器
CN109742944B (zh) 基于Buck-Boost型高增益升压变换器
CN211296564U (zh) 一种输入输出电流均连续的升压型dc-dc变换器
CN108111031B (zh) 非隔离式的单芯片ac/dc开关电源控制电路
CN206211838U (zh) 一种耦合电感型准z源dc‑dc变换器
CN211046761U (zh) 一种利用倍压整流技术巧获正负双电压电源的装置
CN211296566U (zh) 一种升压型dc-dc变换器
US20140063880A1 (en) Rectifier circuit and electronic device using same
CN202663302U (zh) 直流稳压隔离电源转换模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Jing Feng

Inventor after: Zhang Jun

Inventor after: Qian Feng

Inventor after: Zhu Guangzhou

Inventor after: Wang Liping

Inventor before: Jing Feng

Inventor before: Qian Feng

Inventor before: Zhu Guangzhou

Inventor before: Wang Liping

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: JING FENG QIAN FENG ZHU GUANGZHOU WANG LIPING TO: JING FENG ZHANG JUN QIANFENG ZHU GUANGZHOU WANG LIPING

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120725