[实用新型]一种小功率高压发生装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及高压电源技术领域，具体地说是涉及一种用于静电放电模拟器中的高压发生装置。

背景技术：

电荷若是经由放电路径而产生在不同电位之间移转现象，即称此为静电放电现象。静电放电会影响电子产品质量，是一种危害很高的自然现象。静电放电模拟器就是模拟静电放电，用于测试电子产品抗静电能力，以提高产品质量。

图1所示为IEC61000-4-2模拟人体模式放电的典型电路，放电电容C1典型值为150pF，最高电压为30kv，静电放电的最大频率为20Hz。故电容需要功率为20*0.5*C*U*U=1.35W,除去充电损耗以及高压电源的效率，高压电源功率按照5w设计。

图2所示为现有的一种高压电源发生装置，其是通过控制脉冲变压器初级输入信号，在次级脉冲输出端经过倍压模块可产生高压，这种模式的高压电源存在以下问题：

1）体积过大：倍压模块需要两块，分别用于产生正压和负压。由于倍压模块要保证器件耐高压能力和安全距离，就会使体积变的很大，无法使用在手持式设备里；

2）升压/降压速度慢：假设倍压模块选用的是26倍压，脉冲变压器驱动频率为20kHz，可以算得最终输出稳定所需时间：

t=N/f=26/20000=1.3ms；

3）输出效率低：根据实测，输出效率比约为50%，无功功耗太大，对于电池供电的手持式设备，效率太低。

实用新型内容：

本实用新型的目的就在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种小型、快速、高效的小功率高压发生装置，以便用于手持式设备。

为实现上述目的，本实用新型的一种小功率高压发生装置包括有一脉冲变压器，脉冲变压器初级线圈的两端分别连接有驱动电路和接地电容，驱动电路的输入端与PWM脉冲控制模块相连，脉冲变压器次级线圈的两端并联有储能电容，其输出端与PWM脉冲控制模块的输入端相连。

作为上述技术方案的优选，所述的脉冲变压器次级线圈与储能电容之间连接有开关二极管。

作为上述技术方案的优选，所述的脉冲变压器次级线圈的输出端连接有两个分压电阻，PWM脉冲控制模块的输入端连接在两个分压电阻之间。

作为上述技术方案的优选，所述的脉冲变压器其铁芯为非晶态合金材料铁芯。

作为上述技术方案的优选，所述的与脉冲变压器初级线圈相连的驱动电路为MOSFET或三极管。

本实用新型的有益效果在于：其输出电压可以达到35kv，电压稳定时间约为20ms，精度可达2%，体积只有以前的1/3，经长时间、多台仪器测试，稳定性以及性能良好。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为模拟人体放电的电路原理图；

图2为现有的一种高压电源发生装置原理图；

图3为常规变压器驱动信号波形图；

图4为本实用新型的电路原理图；

图5为本实用新型产生的反向脉冲波形图。

具体实施方式：

以下结合具体实施例对上述技术方案做进一步的说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型的原理而不是限定本实用新型的保护范围。

图3所示为常规脉冲变压器驱动信号，为标准方波或类似方波信号。假设脉冲变压器变比为1：100，方波信号幅度为12v，则脉冲变压器输出的脉冲幅度为1200v左右，如果需要输出30kv，则要26倍压。根据前述计算的数据，高压电源效率、体积等是无法满足要求的。

如果按照常规脉冲变压器驱动模式升压，并且不用倍压，输入12v输出30kv，那么脉冲变压器变比应为12：30000=1：2500，如果初级10匝，次级就要25000匝，小型的磁芯无法绕下这么多匝线。

本实用新型的小功率高压发生装置参数为：输入12v输出30kv，脉冲变压器变比应为10：1000，即初级10圈，次级1000圈，且没有倍压。

见图4所示：本实用新型的一种小功率高压发生装置包括有一脉冲变压器T3，脉冲变压器T3初级线圈的两端分别连接有驱动电路Q4和接地电容C1，驱动电路Q4的输入端与PWM脉冲控制模块相连，脉冲变压器T3次级线圈的两端并联有储能电容C17，脉冲变压器T3次级线圈的输出端连接有两个分压电阻R1、R2，PWM脉冲控制模块的输入端连接在两个分压电阻R1和R2之间。