[发明专利]高线性度高压直流电源

说明书

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。