CN209930145U - 一种可控负高压多路输出电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可控负高压多路输出电路，包括用于接收控制脉冲信号的驱动电路、用于输出多路电压的变压器与用于改变所述变压器输入电流的场效应管，所述驱动电路通过所述场效应管与所述变压器的原线圈相连接，所述变压器的副线圈为多个，其中一个所述副线圈输出负高压，剩余多个所述副线圈均输出低压。本实用新型没有通过在电路中为采用专门的高压绕组来输出高压，而是利用低压副线圈上存储的电能转化为高压输出，省略了高压绕组，可靠性提高，同时由于采用可调宽度的脉冲输入，可以很方便地调节输出的高压，能够方便地满足使用者的使用需求，并且电路结构较为简单，一定程度上降低了使用者的成本。

Description

一种可控负高压多路输出电路

技术领域

本实用新型涉及可控电压输出技术领域，具体涉及一种可控负高压多路输出电路。

背景技术

在许多电子器件的使用过程中，其对工作电压的要求比较严格。若工作电压过高，可能会导致电子器件内部的元件被损坏，若工作电压过低，可能会造成无法正常驱动电子器件内部的电路导通，这样该电子器件就无法正常工作了。

许多电学领域的研究人员借助了很多办法来控制电压，使电压范围在电子器件的额定工作电压范围内，这样电子器件才能正常高效地工作。常见的方法有利用单片机来控制电压输出的，还有通过DC/DC等变换器来控制电压输出，控制电压输出的方法多种多样，但其目的多数为使目标器件能够稳定地工作。

在控制电压输出时，时常会有需要将一路输入分为多路电压输出的情形，当几路输出电压中需要输出高压时，常用的解决办法是采用专门的高压绕组来输出高压，这样会使电压输出电路的结构相对复杂，同时也一定程度上提高了成本，输出的高压也不是很方便控制，因此，提出一种可控负高压多路输出电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何更方便地输出可控的高压，提供了一种可控负高压多路输出电路。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本实用新型包括用于接收控制脉冲信号的驱动电路、用于输出多路电压的变压器与用于改变所述变压器输入电流的场效应管，所述驱动电路通过所述场效应管与所述变压器的原线圈相连接，所述变压器的副线圈为多个，其中一个所述副线圈输出负高压，剩余多个所述副线圈均输出低压，所述驱动电路的第一引脚用于输入控制脉冲信号，所述驱动电路的第五引脚与所述场效应管的栅极相连接，所述场效应管的漏极与所述变压器的原线圈相连接。

优选的，所述变压器的副线圈为四个，其中，输出低压的三个所述副线圈分别为第一正低压副线圈、第二正低压副线圈与负低副压线圈。

优选的，所述第二正低压副线圈的一端为高压接地端，另一端为正低压输出端。

优选的，输出低压的三个所述副线圈之间设置有低压共同接地端，所述第一正低压副线圈与所述第二正低压副线圈均输出正低压，所述负低压副线圈输出负低压。

优选的，四个所述副线圈上均设置有二极管，输出正压的两个所述副线圈的二极管导通方向与输出负压的所述副线圈的二极管导通方向相反，二极管的导通方向用于控制输出的正负。

优选的，所述驱动电路通过控制所述场效应管G(栅)极与S(源)级之间的电压来控制由D(漏)极输出电流的大小。栅极与源级之间的电压在达到导通电压后，源漏极处于导通状态，等效为几欧姆的电阻，电压V全部加载到初级线圈。电感电压公式V＝L(dI/dt)中，当V，L为固定值，则dI/dt也为定值，其ID(漏)极输出电流随时间逐步增大。通过控制场效应管的导通时间，可控制输出电流的大小，也就控制了线圈储存的电磁能。在一定范围内，导通时间越长，储存的电磁能也就越大。在场效应管截止的时候，这储存的电磁能便会释放出来，产生负高压。能量越大，负电压也就越高。

优选的，所述场效应管的N沟道场效应管。

优选的，所述驱动电路的第一引脚为输入引脚，所述驱动电路的第五引脚为输出引脚。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：没有通过在电路中为采用专门的高压绕组来输出高压，而是利用低压副线圈上存储的电能转化为高压输出，省略了高压绕组，可靠性提高，同时由于采用可调宽度的脉冲输入，可以很方便地调节输出的高压，能够方便地满足使用者的使用需求，并且电路结构较为简单，一定程度上降低了使用者的成本，值得被推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体电路图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种可控负高压多路输出电路，包括用于接收的驱动电路N1、用于输出多路电压的变压器TRANS与用于改变所述变压器TRANS输入电流的场效应管G1，将所述驱动电路N1通过所述场效应管G1与所述变压器TRANS的原线圈相连接，所述变压器TRANS的副线圈为四个，其中一个所述副线圈输出负高压-VH，剩余多个所述副线圈均输出低压，将控制脉冲信号TC由所述驱动电路N1的INA引脚输入，将所述驱动电路N1的OutB引脚与所述场效应管G1的G极相连接，所述场效应管G1的D极与所述变压器TRANS的原线圈相连接。

需要说明的是，在本实施例中，所述驱动电路具体为驱动电路N1，所述变压器具体为变压器TRANS，所述场效应管具体为场效应管G1，所述控制脉冲信号具体为控制脉冲信号TC。

进一步地，所述变压器TRANS的副线圈为四个，其中，输出低压的三个所述副线圈分别为第一正低压副线圈、第二正低压副线圈与负低压副线圈。

进一步地，所述第二正低压副线圈的一端为高压接地端HGND，另一端为正低压输出端。

进一步地，在输出低压的三个所述副线圈之间设置有低压共同接地端，所述第一正低压副线圈输出正低压+V1与所述第二正低压副线圈输出正低压+V2，所述负低压线圈输出负低压-V1。

进一步地，四个所述副线圈上均设置有二极管,输出负低压-V1的所述负低压线圈上连接二极管D1，输出正低压+V1的所述第一正低压副线圈上连接二极管D2，输出负高压-VH的所述副线圈连接二极管D3，输出正低压+V2所述第二正低压副线圈连接二极管D4，二极管D1、D3与二极管D2、D4的导通方向相反，二极管的导通方向用于控制输出的正负。

进一步地，所述驱动电路通过控制所述场效应管G(栅)极与S(源)级之间的电压来控制由D(漏)极输出电流的大小。栅极与源级之间的电压在达到导通电压后，源漏极处于导通状态，等效为几欧姆的电阻，电压V全部加载到初级线圈。电感电压公式V＝L(dI/dt)中，当V，L为固定值，则dI/dt也为定值，其ID(漏)极输出电流随时间逐步增大。通过控制场效应管的导通时间，可控制输出电流的大小，也就控制了线圈储存的电磁能。在一定范围内，导通时间越长，储存的电磁能也就越大。在场效应管截止的时候，这储存的电磁能便会释放出来，产生负高压。能量越大，负电压也就越高。

进一步地，所述场效应管G1的N沟道场效应管。

进一步地，所述驱动电路N1的INB引脚与OutA引脚相连接，其Gnd引脚接地，其VS引脚与驱动电压端子V1相接，且驱动电压端子V1通过电容C1接地，该电容C1用于起到滤波作用。

进一步地，所述场效应管G1的G极与S极之间通过电阻R1并联并接地，为抗静电保护电阻。

进一步地，在负低压-V1端并联电容C3与电解电容C2并接地，在正低压+V1端并联电容C5与电解电容C4并接地，在正低压+V2端并联电容C8与电解电容C7并接地，在负高压-VH端并联电容C6并接地，其中，电解电容C2、C4、C7用于起到稳压作用，电容C3、C5、C6、C8用于吸收电路中高频电流。

工作原理：该可控负高压多路输出电路，在工作过程中，控制脉冲信号TC由前端控制电路产生，然后通过驱动电路N1的功率放大后，输入到场效应管G1的G极，通过发射不同宽度的控制脉冲信号TC，来改变场效应管G1的D极的输出电流，又因为场效应管G1的D极与变压器TRANS的原线圈相连接，这样场效应管G1的输出电流流进原线圈作为驱动电流，驱动电流经过副线圈的变压之后，一部分电流用于输出三路低压，另一部分电流作为电能储存在负高压副线圈中，驱动截止后，负高压副线圈将其储存的电能释放转化成高压输出，变压器TRANS的各个副线圈相当于多个电感，由电感储能公式W＝1/2LI²可知，负高压副线圈所储存的电能和其电流的平方成线性关系，因此，在发射不同宽度的脉冲时，其余各路输出皆因采用了稳压器件而输出电压不变，而唯有高压输出发生改变，在本实用新型中没有通过在电路中为采用专门的高压绕组来输出高压，而是利用低压副线圈上存储的电能转化为高压输出，省略了高压绕组，可靠性提高，同时由于采用可调宽度的脉冲输入，可以很方便地调节输出的高压，能够方便地满足使用者的使用需求，并且电路结构较为简单，一定程度上降低了使用者的成本，值得被推广使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：包括用于接收控制脉冲信号的驱动电路、用于输出多路电压的变压器与用于改变所述变压器输入电流的场效应管，所述驱动电路通过所述场效应管与所述变压器的原线圈相连接，所述变压器具有多个副线圈，其中一个所述副线圈输出高压，剩余多个所述副线圈均输出低压，所述驱动电路的第一引脚用于输入控制脉冲信号，所述驱动电路的第五引脚与所述场效应管的栅极相连接，所述场效应管的漏极与所述变压器的原线圈相连接。

2.根据权利要求1所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：所述变压器的副线圈为四个，其中，输出低压的三个所述副线圈分别为第一正低压副线圈、第二正低压副线圈与负低压副线圈。

3.根据权利要求2所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：所述第二正低压副线圈的一端为高压接地端，另一端为正低压输出端。

4.根据权利要求2所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：输出低压的三个所述副线圈之间设置有低压共同接地端，所述第一正低压副线圈与所述第二正低压副线圈均输出正低压，所述负低压副线圈输出负低压。

5.根据权利要求1所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：四个所述副线圈上均设置有二极管，输出正压的两个所述副线圈上的二极管导通方向与输出负压的所述副线圈上的二极管导通方向相反。

6.根据权利要求1所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：所述驱动电路通过控制所述场效应管的栅极与源级之间的电压来控制由漏极输出电流的大小。

7.根据权利要求1所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：所述场效应管的N沟道场效应管。

8.根据权利要求1所述的一种可控负高压多路输出电路，其特征在于：所述驱动电路的第一引脚为输入引脚，所述驱动电路的第五引脚为输出引脚。

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