[发明专利]一种数字化高压直流电源

摘要

一种数字化高压直流电源，包括功率主电路，基于DSP的数字化控制电路和基于PC机的上位机控制程序。功率主电路包括三相整流单元[1]、软启动单元[2]、滤波单元[3]、谐振逆变单元[4]、高频高压变压器[5]、倍压电路[6]、二级分压器[7]；基于DSP的数字化控制电路包括IPM驱动信号接口电路、高压反馈单元、谐振过流保护单元、软启动电路、串行通讯接口电路。工频电网电压经三相整流，软启动和滤波后得到直流电压作为母线电压，由DSP根据反馈信号计算相位差驱动谐振变换单元将母线电压变换成20KHz准正弦，再由高频高压变压器[5]和倍压电路[6]输出0－100Kv的直流高压。本发明采用上位机控制，通过DSP相应命令的方式来控制输出电压，使其满足绝缘材料耐压实验的要求。

主权项

1.一种数字化高压直流电源，其特征在于：包括功率主电路，基于DSP的数字化控制电路和基于PC机的上位机控制程序；功率主电路包括三相整流单元[1]、软启动单元[2]、滤波单元[3]、谐振逆变单元[4]、高频高压变压器[5]、倍压电路[6]、二级分压器[7]；基于DSP的数字化控制电路包括IPM驱动信号接口电路、高压反馈单元、谐振过流保护单元、软启动电路、串行通讯接口电路；功率主电路的三相整流单元[1]、软启动单元[2]、滤波单元[3]、谐振逆变单元[4]、高频高压变压器[5]、倍压电路[6]之间按输入/输出依次串接，二级分压器[7]跨接倍压电路的高压输出端和大地之间；基于DSP的数字化控制电路的软启动电路控制接口和驱动信号接口分别接软启动单元[2]的控制端和谐振逆变单元[4]的控制端；高压反馈单元的输入为二级分压器的取样输出，输出通过光纤接DSP的反馈输入脚；谐振过流保护单元检测端接谐振回路的Rogowski检测线圈[8]，输出接DSP的AD输入口；基于PC机的上位机控制程序通过RS232串口与基于DSP的数字化控制电路相接通讯；工频电网电压经三相整流电路[1]、软启动电路[2]和滤波单元[3]后得到平滑的直流作为母线电压；然后经过谐振逆变电路[4]得到高频的准正弦交流电，该输出电压接高频高压变压器[5]，得到高频(20kHz)高压正弦电压，再由倍压电路[6]倍压后得到低脉动高压直流作为输出；基于DSP的数字化控制电路根据二级分压器[7]取样的反馈电压计算谐振逆变单元[4]的前后桥臂相位差来控制输出电压，得到0-100kV的任意调节的高压输出；基于PC机的上位机控制程序通过RS232串口控制DSP，从而控制整个电源装置的工作。