一种程控高压发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压发生器，特别是涉及一种程控高压发生器。
【背景技术】
[0002]高压发生器提供直流高压源，可用于检测电力器件的电气绝缘强度和泄漏电流。很多电力器件在出厂前需要进行电气绝缘强度、泄漏电流等方面的测试。现有的工业用程控高压发生器可以实现从0V-5000V的连续步进调节。但现有的高压发生器可实现电位式的连续信号幅度调节，但调节精度有限，温度稳定性差，在负载较为复杂的情况下电压输出的稳定性较差，输出的正弦波失真严重，进而在负载较为复杂的情况下无法保证准确测试出高压漏电电流。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种输出失真度低、输出电压稳定性高的程控高压发生器。
[0004]—种程控高压发生器，包括:
[0005]中央处理器，通过通信接口接收外部电压控制指令，并根据所接收的电压控制指令及反馈电压信号产生相应的正弦分布的阶梯波到DAC波形发生模块；
[0006]DAC波形发生模块，将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到线性功率放大模块；
[0007]线性功率放大模块，将所接收的正弦波信号进行线性放大后输入至变压器；
[0008]变压器，将线性功率放大模块放大后的正弦波信号进行升压后进行输出；
[0009 ]高压反馈模块，对变压器输出的电压进行电压采集，并反馈到中央处理器。
[0010]作为优选，所述DAC波形发生模块与线性功率放大模块间串联一DAC波形幅度调节模块，DAC波形发生模块将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到DAC波形幅度调节模块，所述DAC波形幅度调节模块将所接收的正弦波信号进行振幅调节后输出至线性功率放大模块进行线性放大。
[0011]作为优选，所述DAC波形幅度调节模块内部为R-2R结构电阻网络结构。
[0012]作为优选，所述线性功率放大模块采用一级线性功率放大。
[0013]作为优选，所述高压反馈模块，通过采样电阻进行电压采样，并将采样结果输入至中央处理器的ADC输入引脚。
[0014]作为优选，所述高压反馈模块包括第一电阻R24和第二电阻R27，第一电阻R24—端与变压器输出端连接，另一端接第二电阻R27的一端，第二电阻R27的另一端接地，第一电阻R24与第二电阻R27的节点与中央处理器的ADC输入引脚连接。
[0015]作为优选，所述通信接口为CAN通信接口。
[0016]本实用新型的优点及有益效果:
[0017]通过高压反馈模块反馈的反馈电压信号对由于各个转换环节和负载波动导致的电压偏移进行补偿，实现数字PID的大环路电压补偿，进一步提高高压发生器的精度;通过采用一级线性功率放大，使电压负反馈形式保证了正弦信号功率放大的线性和平坦的幅频特性，使波形失真度极低，线性度好，能满足工业仪器对精度的高要求。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型程控高压发生器的原理框图；
[0019]图2为本实用新型DAC波形幅度调节模块的电路原理图；
[0020]图3为本实用新型线性功率放大模块的电路原理图；
[0021 ]图4为实用新型变压器及高压反馈模块的电路原理图；
[0022]图5为本实用新型CAN通信接口的电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0024]如图1所示，一种程控高压发生器，包括:
[0025]中央处理器，通过通信接口接收外部电压控制指令，并根据所接收的电压控制指令及反馈电压信号产生相应的正弦分布的阶梯波到DAC波形发生模块，；
[0026]DAC波形发生模块，将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到DAC波形幅度调节模块；
[0027]DAC波形幅度调节模块，将所接收的正弦波信号进行振幅调节后输入至线性功率放大模块；
[0028]线性功率放大模块，将经振幅调节后的正弦波信号进行线性放大后输入至变压器；
[0029]变压器，将线性功率放大模块放大后的正弦波信号进行升压后进行输出；
[0030 ]高压反馈模块，对变压器输出的电压进行电压采集，并反馈到中央处理器。
[0031]如图2所示，在本实施例中，所述DAC波形幅度调节模块内部为R-2R结构电阻网络结构，通过调节DAC电阻网络的切换，就完成了电位器式的连续信号幅度调节。DAC电阻网络幅度调节精度比电位器有更高的调节精度和更稳定的温度稳定性。在本实施例中，所述DAC波形幅度调节模块实现了 0-2.5Vvpp的连续调节。
[0032]如图3所示，在本实施例中，所述线性功率放大模块采用一级线性功率放大，将0-
2.5Vvpp的正弦信号放大为0-60Vvpp的正弦波信号。电压负反馈形式保证了正弦信号功率放大的线性和平坦的幅频特性。线性放大相对于SPWM脉宽功率驱动，波形失真度极低，线性度好，能满足工业仪器对精度的高要求。
[0033]如图4所示，所述变压器将线性功率放大模块放大后0-60Vvpp的正弦波信号升压到0-5000V。所述高压反馈模块，通过采样电阻进行电压采样，并将采样结果输入至中央处理器的ADC采集引脚。所述高压反馈模块包括第一电阻R24和第二电阻R27，第一电阻R24—端与变压器输出端连接，另一端接第二电阻R27的一端，第二电阻R27的另一端接地，第一电阻R24与第二电阻R27的节点与中央处理器的ADC输入引脚连接。从变压器输出的高压经第一电阻R24和第二电阻R27串联分压得到的ADC采样电压，依次通过运放缓冲驱动、一级RC滤波器滤除高频干扰后输入至中央处理器的ADC输入引脚，中央处理器将该ADC输入引脚接收的反馈电压与预先设定的电压进行比较，将产生的差值换算成电压偏移值。如图5所示，所述通信接口为CAN通信接口，32位的中央处理器通过CAN通信接口与外部进行通信，CAN通信接口接收外部的电压控制指令，并发送至中央处理器进行解析，解析出来的电压值与电压偏移值求和，中央处理器根据求和结果产生相应的正弦分布的阶梯波到DAC波形发生模块。
[0034]中央处理器还通过高压反馈模块反馈的反馈电压信号对由于各个转换环节和负载波动导致的电压偏移进行补偿，实现数字的大环路电压补偿，大大提高高压发生器的精度。
[0035]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种程控高压发生器，其特征在于，包括: 中央处理器，通过通信接口接收外部电压控制指令，并根据所接收的电压控制指令及反馈电压信号产生相应的正弦分布的阶梯波到DAC波形发生模块； DAC波形发生模块，将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到线性功率放大模块； 线性功率放大模块，将所接收的正弦波信号进行线性放大后输入至变压器； 变压器，将线性功率放大模块放大后的正弦波信号进行升压后进行输出； 高压反馈模块，对变压器输出的电压进行电压采集，并反馈到中央处理器。2.根据权利要求1所述的程控高压发生器，其特征在于:所述DAC波形发生模块与线性功率放大模块间串联一 DAC波形幅度调节模块，DAC波形发生模块将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到DAC波形幅度调节模块，所述DAC波形幅度调节模块将所接收的正弦波信号进行振幅调节后输出至线性功率放大模块进行线性放大。3.根据权利要求2所述的程控高压发生器，其特征在于:所述DAC波形幅度调节模块内部为R-2R结构电阻网络结构。4.根据权利要求1-3任一项所述的程控高压发生器，其特征在于:所述线性功率放大模块采用一级线性功率放大。5.根据权利要求1-3任一项所述的程控高压发生器，其特征在于:所述高压反馈模块，通过采样电阻进行电压采样，并将采样结果输入至中央处理器的ADC输入引脚。6.根据权利要求5所述的程控高压发生器，其特征在于:所述高压反馈模块包括第一电阻R24和第二电阻R27，第一电阻R24—端与变压器输出端连接，另一端接第二电阻R27的一端，第二电阻R27的另一端接地，第一电阻R24与第二电阻R27的节点与中央处理器的ADC输入引脚连接。7.根据权利要求1-3任一项所述的程控高压发生器，其特征在于:所述通信接口为CAN通信接口。
【专利摘要】一种程控高压发生器，包括：中央处理器，通过通信接口接收外部电压控制指令，并根据所接收的电压控制指令及反馈电压信号产生相应的正弦分布的阶梯波到DAC波形发生模块；DAC波形发生模块，将所接收的正弦分布阶梯波平滑后输出正弦波信号到线性功率放大模块；线性功率放大模块，将所接收的正弦波信号进行线性放大后输入至变压器；变压器，将线性功率放大模块放大后的正弦波信号进行升压后进行输出；高压反馈模块，对变压器输出的电压进行电压采集，并反馈到中央处理器。所述程控高压发生器输出失真度低、输出电压稳定性高。
【IPC分类】G05F1/14
【公开号】CN205176711
【申请号】CN201520873169
【发明人】闵世像, 谭春风
【申请人】广州开元电子科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月2日