CN202261035U - 简单微型固定正输出高压电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于工业、环保、医疗及军工等领域中多种测量仪器，为其提供稳定高压直流电场的简单微型固定正输出高压电源电路。该电路包括高压控制及驱动电路、过流保护电路和高压输出电路，高压控制及驱动电路的输出与高压输出电路的输入连接，高压输出电路的输出与过流保护电路的输入连接，过流保护电路的输出与高压控制及驱动电路的输入连接；本实用新型的有益效果是：在保证高压电源主要电性能条件下，使用元器件较少、整体外形尺寸很小、重量轻、可靠性高、易于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于工业、环保、医疗及军工等领域中多种测量仪器，为其提供稳定高压直流电场的简单微型固定正输出高压电源电路。
背景技术
小功率高压电源用途很广，在很多领域中被广泛应用于各种测量仪器、仪表设备，随着各种仪器仪表设备的小型化，市场对该类型高压电源的体积要求越来越高，在保证高压电源电性能指标的前提下，小型化、微型化，成为该用途高压电源的发展趋势。
发明内容
鉴于目前市场实际情况及今后发展趋势，本实用新型提供了一种电路简单、使用元器件少、高可靠性及稳定性等简单微型固定正输出高压电源电路。
本实用新型为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种简单微型固定正输出高压电源电路，其特征在于：该电路包括高压控制及驱动电路、过流保护电路和高压输出电路，所述高压控制及驱动电路的输出与高压输出电路的输入连接，所述高压输出电路的输出与过流保护电路的输入连接，所述过流保护电路的输出与高压控制及驱动电路的输入连接；
所述高压控制及驱动电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、三极管T1的发射极和电阻R4的一端，电感L1的另一端分别接电容C1的正极、变压器TRF初级线圈Lp1的异名端1脚，电容C1的负极接输入地GND，变压器TRF初级线圈Lp1的同名端2脚接三极管T2的集电极，变压器TRF初级线圈Lp2的异名端3脚接三极管T2的基极，变压器TRF初级线圈Lp2的同名端4脚通过电阻R2分别接电容C2及电阻R1的一端，电容C2的另一端与三极管T2的发射极相连并接输入地GND，电阻R1的另一端接三极管T1的集电极，三极管T1的基极通过电阻R3接三极管T3的集电极，电阻R5和电容C3并联，三极管T3的基极分别接电阻R5和电阻R6的一端，电阻R6的另一端与三极管T3的发射极相连并接输入地GND，可控基准源U1的阴极3脚分别接电阻R4和电阻R5的另一端、电容C4的一端，可控基准源U1的控制极1脚分别接电阻R7和电阻R12的一端、电容C4的另一端，可控基准源U1的阳极2脚与电阻R7的另一端相连并接输入地GND，电阻R12的另一端接电阻R13的一端，启停控制端R/S接二极管D11的正极，二极管D11的负极通过电阻R8接可控基准源U1的控制极1脚；
所述过流保护电路中，三极管T4的集电极接高压控制及驱动电路中可控基准源U1的阴极3脚，三极管T4的发射极分别接电阻R9和电容C5的一端，三极管T4的基极与电容C5的另一端相连并接输入地GND，电阻R9的另一端通过电阻R10接高压输出地HG端；
所述高压输出电路中，变压器TRF次级高压线圈Ls1的异名端5脚通过电容C6分别接二极管D1的负极、二极管D2的正极及电容C8的一端，电容C8的另一端分别接二极管D3的负极、二极管D4的正极及电容C10的一端，电容C10的另一端分别接二极管D5的负极、二极管D6的正极及电容C12的一端，电容C12的另一端分别接二极管D7的负极、二极管D8的正极及电容C14的一端，电容C14的另一端分别接二极管D9的负极和二极管D10的正极，变压器TRF次级高压线圈Ls1的同名端6脚分别接二极管D1的正极、电阻R14和电容C7的一端，电阻R14的另一端接过流保护电路中电阻R9的另一端，电容C7的另一端分别接二极管D2的负极、二极管D3的正极及电容C9的一端，电容C9的另一端分别接二极管D4的负极、二极管D5的正极及电容C11的一端，电容C11的另一端分别接二极管D6的负极、二极管D7的正极及电容C13的一端，电容C13的另一端分别接二极管D8的负极、二极管D9的正极及电容C15的一端，电容C15的另一端分别接二极管D10的负极、电阻R11的一端、高压控制及驱动电路中电阻R13的另一端，电阻R11的另一端接高压输出端+HV。
本实用新型的有益效果是：在保证高压电源主要电性能条件下，使用元器件较少、整体外形尺寸很小、重量轻、可靠性高、易于安装。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示,简单微型固定正输出高压电源电路，该电路包括高压控制及驱动电路、过流保护电路和高压输出电路，高压控制及驱动电路的输出与高压输出电路的输入连接，高压输出电路的输出与过流保护电路的输入连接，过流保护电路的输出与高压控制及驱动电路的输入连接；
高压控制及驱动电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、三极管T1的发射极和电阻R4的一端，电感L1的另一端分别接电容C1的正极、变压器TRF初级线圈Lp1的异名端1脚，电容C1的负极接输入地GND，变压器TRF初级线圈Lp1的同名端2脚接三极管T2的集电极，变压器TRF初级线圈Lp2的异名端3脚接三极管T2的基极，变压器TRF初级线圈Lp2的同名端4脚通过电阻R2分别接电容C2及电阻R1的一端，电容C2的另一端与三极管T2的发射极相连并接输入地GND，电阻R1的另一端接三极管T1的集电极，三极管T1的基极通过电阻R3接三极管T3的集电极，电阻R5和电容C3并联，三极管T3的基极分别接电阻R5和电阻R6的一端，电阻R6的另一端与三极管T3的发射极相连并接输入地GND，可控基准源U1的阴极3脚分别接电阻R4和电阻R5的另一端、电容C4的一端，可控基准源U1的控制极1脚分别接电阻R7和电阻R12的一端、电容C4的另一端，可控基准源U1的阳极2脚与电阻R7的另一端相连并接输入地GND，电阻R12的另一端接电阻R13的一端，启停控制端R/S接二极管D11的正极，二极管D11的负极通过电阻R8接可控基准源U1的控制极1脚；
过流保护电路中，三极管T4的集电极接高压控制及驱动电路中可控基准源U1的阴极3脚，三极管T4的发射极分别接电阻R9和电容C5的一端，三极管T4的基极与电容C5的另一端相连并接输入地GND，电阻R9的另一端通过电阻R10接高压输出地HG端；
高压输出电路中，变压器TRF次级高压线圈Ls1的异名端5脚通过电容C6分别接二极管D1的负极、二极管D2的正极及电容C8的一端，电容C8的另一端分别接二极管D3的负极、二极管D4的正极及电容C10的一端，电容C10的另一端分别接二极管D5的负极、二极管D6的正极及电容C12的一端，电容C12的另一端分别接二极管D7的负极、二极管D8的正极及电容C14的一端，电容C14的另一端分别接二极管D9的负极和二极管D10的正极，变压器TRF次级高压线圈Ls1的同名端6脚分别接二极管D1的正极、电阻R14和电容C7的一端，电阻R14的另一端接过流保护电路中电阻R9的另一端，电容C7的另一端分别接二极管D2的负极、二极管D3的正极及电容C9的一端，电容C9的另一端分别接二极管D4的负极、二极管D5的正极及电容C11的一端，电容C11的另一端分别接二极管D6的负极、二极管D7的正极及电容C13的一端，电容C13的另一端分别接二极管D8的负极、二极管D9的正极及电容C15的一端，电容C15的另一端分别接二极管D10的负极、电阻R11的一端、高压控制及驱动电路中电阻R13的另一端，电阻R11的另一端接高压输出端+HV。
控制驱动电路采用自激振荡方式，它与主要控制器件可调基准源等构成高压反馈控制环节；外部有控制高压启停端、内部有过流保护；电路结构新颖、简单。
选用低噪声、低温漂、稳定性好的贴片元器件；采用多层PCB布局，最大程度减小外形尺寸，减轻重量；确保变压器线包结构工艺、绕制工艺及高压绝缘处理，使其可靠稳定。
工作原理：由变压器TRF初级主线圈Lp1、反馈线圈Lp2、三极管T2及电容C2等组成自激振荡电路。接通电源后，通过振荡器工作，初级产生高频脉冲电压, 并通过变压器TRF耦合到其次级线圈Ls1，其两端的交流脉冲电压，经多级倍压整流后产生高压。从电阻R12、电阻R13和电阻R7获得的高压采样信号送到可调基准电压源TL431的控制极1脚，并经由可调基准电压源U1、三极管T3和三极管T1等构成的反馈电路，控制振荡器的工作状态，进而控制、稳定高压输出。
正常输出情况下，在电阻R10上得到的正比于输出电流的负采样电压，不足以使三极管T4导通，此时三极管T4截止；当输出电流大于输出保护电流时，在电阻R10上得到的正比于输出电流的负采样电压，使三极管T4导通，进而使可调基准电压源TL431的阴极3脚电位降低，三极管T3、T1截止，从而关闭振荡电路，起到保护作用。
另外，当启停控制端R/S为低电平或悬空时，有高压输出。当启停控制端R/S为高电平时，关闭输出高压；电感L1对振荡高频交流电压起到隔离阻挡作用，减少高频交流工作脉冲电压对控制电路及供电电压的干扰。
Claims (1)
1.一种简单微型固定正输出高压电源电路，其特征在于：该电路包括高压控制及驱动电路、过流保护电路和高压输出电路，所述高压控制及驱动电路的输出与高压输出电路的输入连接，所述高压输出电路的输出与过流保护电路的输入连接，所述过流保护电路的输出与高压控制及驱动电路的输入连接；
所述高压控制及驱动电路中电感L1的一端分别接供电输入端+Vin、三极管T1的发射极和电阻R4的一端，电感L1的另一端分别接电容C1的正极、变压器TRF初级线圈Lp1的异名端1脚，电容C1的负极接输入地GND，变压器TRF初级线圈Lp1的同名端2脚接三极管T2的集电极，变压器TRF初级线圈Lp2的异名端3脚接三极管T2的基极，变压器TRF初级线圈Lp2的同名端4脚通过电阻R2分别接电容C2及电阻R1的一端，电容C2的另一端与三极管T2的发射极相连并接输入地GND，电阻R1的另一端接三极管T1的集电极，三极管T1的基极通过电阻R3接三极管T3的集电极，电阻R5和电容C3并联，三极管T3的基极分别接电阻R5和电阻R6的一端，电阻R6的另一端与三极管T3的发射极相连并接输入地GND，可控基准源U1的阴极3脚分别接电阻R4和电阻R5的另一端、电容C4的一端，可控基准源U1的控制极1脚分别接电阻R7和电阻R12的一端、电容C4的另一端，可控基准源U1的阳极2脚与电阻R7的另一端相连并接输入地GND，电阻R12的另一端接电阻R13的一端，启停控制端R/S接二极管D11的正极，二极管D11的负极通过电阻R8接可控基准源U1的控制极1脚；
所述过流保护电路中，三极管T4的集电极接高压控制及驱动电路中可控基准源U1的阴极3脚，三极管T4的发射极分别接电阻R9和电容C5的一端，三极管T4的基极与电容C5的另一端相连并接输入地GND，电阻R9的另一端通过电阻R10接高压输出地HG端；
所述高压输出电路中，变压器TRF次级高压线圈Ls1的异名端5脚通过电容C6分别接二极管D1的负极、二极管D2的正极及电容C8的一端，电容C8的另一端分别接二极管D3的负极、二极管D4的正极及电容C10的一端，电容C10的另一端分别接二极管D5的负极、二极管D6的正极及电容C12的一端，电容C12的另一端分别接二极管D7的负极、二极管D8的正极及电容C14的一端，电容C14的另一端分别接二极管D9的负极和二极管D10的正极，变压器TRF次级高压线圈Ls1的同名端6脚分别接二极管D1的正极、电阻R14和电容C7的一端，电阻R14的另一端接过流保护电路中电阻R9的另一端，电容C7的另一端分别接二极管D2的负极、二极管D3的正极及电容C9的一端，电容C9的另一端分别接二极管D4的负极、二极管D5的正极及电容C11的一端，电容C11的另一端分别接二极管D6的负极、二极管D7的正极及电容C13的一端，电容C13的另一端分别接二极管D8的负极、二极管D9的正极及电容C15的一端，电容C15的另一端分别接二极管D10的负极、电阻R11的一端、高压控制及驱动电路中电阻R13的另一端，电阻R11的另一端接高压输出端+HV。
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