专利名称：直流高压电源电流采样电路及直流高压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种直流高压电源电流采样电路及直流高压电源。
背景技术：
目前，恒流高压电源用在空气净化设备中，可以使空气净化设备的效率保持恒定， 但是由于恒流高压电源的关键技术电流采样电路可靠性比较低，所以大部分空气净化用的高压电源还都是开放式结构，不具备恒流功能。在现有的直流高压电源中一般采用由电阻和电容并联连接组成电流采样电路，电流采样电路接整流电路和反向放大电路，当高压电源发生拉弧或者短路时，高压不通过负载，整个高压的压降全部加在采样电阻两端，虽然一般空气净化机的高压电源负载能力不是很大，短路后电压会急剧下降，但是整流电路中电容存储的电能在瞬间释放的冲击还是很大，这样会造成两种损害，一是采样电阻过功率而烧坏，二是后端电路由于过压冲击而损坏。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供一种当高压电源发生拉弧或者短路时，电路不易损坏的直流高压电源电流采样电路及直流高压电源。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种直流高压电源电流采样电路，分别连接高压整流电路和反向放大电路，所述直流高压电源采样电路包括并联连接的第一电阻、第一电容，其特征在于，还包括第二电阻和第一二极管，所述第二电阻的第一端子连接所述第一二极管的正极，所述第二电阻与所述第一二极管的公共接点连接高压整流电路；所述第二电阻的第二端子连接至所述第一电阻与所述第一电容的第一公共接点，所述第一公共接点连接反向放大电路；所述第一二极管为双向TVS管，所述第一二极管的负极连接至所述第一电阻和所述第一电容的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。其中，所述高压整流电路包括变压器、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，所述变压器的第二输出端连接所述直流高压电源电流采样电路；所述变压器的第一输出端连接第二电容的一端，所述变压器的第二输出端接所述第二二极管的正极，所述第二电容的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二电容与所述第二二极管的公共接点还连接所述第三电容的第一端子和所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极接所述第三电容的第二端子，所述第四二极管与所述第三电容的公共接点还连接所述第五二极管的正极；所述变压器的第二输出端还连接所述第四电容的第一端子，所述第四电容的第二端子连接所述第三二极管与所述第四二极管的公共接点，并连接所述第五电容的第一端子，所述第五电容的第二端子与所述第五二极管的负极连接，该公共接点形成高压直流电源的输出端与负载相连。[0006]其中，所述反向放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一集成电路， 所述第三电阻的一端连接所述直流高压电源电流采样电路，另一端连接至所述第一集成电路的第二引脚，还通过所述第四电阻连接至所述第一集成电路的第一引脚，所述第一集成电路的第三引脚通过所述第五电阻接地，所述第一集成电路的第四引脚接地。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是一种直流高压电源， 包括直流高压电源电流采样电路、高压整流电路和反向放大电路，所述直流高压电源电流采样电路分别连接所述高压整流电路和所述反向放大电路，其特征在于所述直流高压电源电流采样电路包括第二电阻、第一二极管、并联连接的第一电阻和第一电容，所述第二电阻的第一端子连接所述第一二极管的正极，所述第二电阻与所述第一二极管的公共接点连接高压整流电路；所述第二电阻的第二端子连接至所述第一电阻与所述第一电容的第一公共接点，所述第一公共接点连接反向放大电路；所述第一二极管为双向TVS管，所述第一二极管的负极连接至所述第一电阻和所述第一电容的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。其中，所述高压整流电路包括变压器、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，所述变压器的第二输出端连接所述直流高压电源电流采样电路；所述变压器的第一输出端连接第二电容的一端，所述变压器的第二输出端接所述第二二极管的正极，所述第二电容的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二电容与所述第二二极管的公共接点还连接所述第三电容的第一端子和所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极接所述第三电容的第二端子，所述第四二极管与所述第三电容的公共接点还连接所述第五二极管的正极；所述变压器的第二输出端还连接所述第四电容的第一端子，所述第四电容的第二端子连接所述第三二极管与所述第四二极管的公共接点，并连接所述第五电容的第一端子，所述第五电容的第二端子与所述第五二极管的负极连接，该公共接点形成高压直流电源的输出端与负载相连。其中，所述反向放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一集成电路， 所述第三电阻的一端连接所述直流高压电源电流采样电路，另一端连接至所述第一集成电路的第二引脚，还通过所述第四电阻连接至所述第一集成电路的第一引脚，所述第一集成电路的第三引脚通过所述第五电阻接地，所述第一集成电路的第四引脚接地。本实用新型的有益效果是区别于现有技术采用的电流采样电路仅仅是一个采样电阻和一个滤波电容，现在在电路上增加了一个保护用的TVS管和一个分压电阻，在高压电源拉弧或者短路时可以对电压进行钳位和分压，防止在高压电源拉弧或者短路时，高压冲击对采样电路和后端电路的损坏，提高可靠性。
图1是本实用新型直流高压电源电流采样电路的电路结构图；图2是本实用新型直流高压电源的电路结构图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本实用新型提供一种直流高压电源电流采样电路，分别连接高压整流电路和反向放大电路，所述直流高压电源采样电路包括并联连接的第一电阻R1、第一电容 Cl，还包括第二电阻R2和第一二极管D1，所述第二电阻R2的第一端子连接所述第一二极管Dl的正极，所述第二电阻R2与所述第一二极管Dl的公共接点C连接高压整流电路；所述第二电阻R2的第二端子连接至所述第一电阻Rl与所述第一电容Cl的第一公共接点B， 所述第一公共接点B连接反向放大电路；所述第一二极管Dl为双向TVS管，所述第一二极管Dl的负极连接至所述第一电阻Rl和所述第一电容Cl的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。与现有技术的直流高压电源电流采样电路相比，本实用新型在采样电阻两端增加了一个过压保护器件双向TVS管，一但发生拉弧或者短路，采样电阻上的冲击电压超过了 TVS管的保护电压时，TVS管动作，将电压钳位在TVS管的保护电压范围内。其次，将采样电阻分成两个，采用串联分压的方式，并且在分压端并联了一个滤波电容，因为当高压电源发生拉弧或者短路时，虽然有TVS管钳位保护，但是任何保护器件都有响应时间延迟，通过串联电阻和滤波电容组成一个RC滤波电路，这个电路可以使TVS管动作前保护后面的电路。 通过在现有电路上增加一个保护用的TVS管和一个分压电阻，在高压电源拉弧或者短路时可以对电压进行钳位和分压，防止在高压电源拉弧或者短路时，高压冲击对采样电路和后端电路的损坏，提高可靠性。请参阅图2，本实用新型直流高压电源电流采样电路10连接一个高压整流电路 20，所述高压整流电路20包括变压器Tl、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5，所述变压器Tl的第二输出端连接所述直流高压电源电流采样电路10的接点C ；所述变压器Tl的第一输出端连接第二电容C2的一端，所述变压器Tl的第二输出端接所述第二二极管D2的正极，所述第二电容C2的另一端与所述第二二极管D2的负极连接，所述第二电容C2与所述第二二极管D2的公共接点还连接所述第三电容C3的第一端子和所述第三二极管D3的正极，所述第三二极管D3的负极接所述第四二极管D4的正极，所述第四二极管D4的负极接所述第三电容C3的第二端子，所述第四二极管D4与所述第三电容C3的公共接点还连接所述第五二极管D5的正极；所述变压器Tl的第二输出端还连接所述第四电容C4的第一端子，所述第四电容 C4的第二端子连接所述第三二极管D3与所述第四二极管D4的公共接点，并连接所述第五电容C5的第一端子，所述第五电容C5的第二端子与所述第五二极管D5的负极连接，该公共接点形成高压直流电源的输出端HVl与负载相连。同样参阅图2，本实用新型直流高压电源电流采样电路10连接一个反向放大电路 30，所述反向放大电路30包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第一集成电路 IC1，所述第三电阻R3的一端连接直流高压电源电流采样电路10的接点B，另一端连接至所述第一集成电路ICl的第二引脚，还通过所述第四电阻R4连接至所述第一集成电路ICl的第一引脚，所述第一集成电路ICl的第三引脚通过所述第五电阻R5接地，所述第一集成电路ICl的第四引脚接地。图2是本实用新型的直流高压电源的电路图，包括直流高压电源电流采样电路10、高压整流电路20、反向放大电路30，其中直流高压电源电流采样电路10，包括第二电阻 R2、第一二极管D1、并联连接的第一电阻R1、第一电容Cl，所述第二电阻R2的第一端子连接所述第一二极管Dl的正极，所述第二电阻R2与所述第一二极管Dl的公共接点C连接高压整流电路；所述第二电阻R2的第二端子连接至所述第一电阻Rl与所述第一电容Cl的第一公共接点B，所述第一公共接点B连接反向放大电路；所述第一二极管Dl为双向TVS管，所述第一二极管Dl的负极连接至所述第一电阻Rl和所述第一电容Cl的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。直流高压电源正常工作时电流从HVl端通过负载，流向GND，然后再从GND通过采样电阻R1、电阻R2，再流回高压变压器Tl，这样经过Rl的电流就对GND产生了一个负的电压，这个负的电压通过反向放大电路后变成正的放大后的电压，供后端电路使用，这时整个高压的压降主要产生在负载上，采样电阻Rl、R2只承担一个很小的电压。当发生拉弧或短路时，高压没有通过负载，HVl和GND直接短路，这时整个高压的压降全部加采样电阻R1、R2 上，当电压超过TVS管的击穿电压时，电流大部分从TVS管流过，使采样电阻Rl、R2上电压钳位在一定数值左右，由于电阻R2的分压，使电压进一步降低，保护了后端电路。又由于电阻Rl和电容Cl组成的RC滤波电路有较大的时间常数，在TVS管动作延迟过程中的高压产生冲击时，电流通过Rl对Cl进行充电，防止电压突变，同样的起到保护后端电路的作用。本实用新型直流高压电源的内部电流采样电路，增加了一个保护用的TVS管和一个分压电阻，在高压电源拉弧或者短路时可以对电压进行钳位和分压，防止在高压电源拉弧或者短路时，高压冲击对采样电路和后端电路的损坏，提高电源的可靠性。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种直流高压电源电流采样电路，分别连接高压整流电路和反向放大电路，所述直流高压电源采样电路包括并联连接的第一电阻、第一电容，其特征在于，还包括第二电阻和第一二极管，所述第二电阻的第一端子连接所述第一二极管的正极，所述第二电阻与所述第一二极管的公共接点连接高压整流电路；所述第二电阻的第二端子连接至所述第一电阻与所述第一电容的第一公共接点，所述第一公共接点连接反向放大电路；所述第一二极管为双向TVS管，所述第一二极管的负极连接至所述第一电阻和所述第一电容的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。
2.根据权利要求1所述的直流高压电源电流采样电路，其特征在于所述高压整流电路包括变压器、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，所述变压器的第二输出端连接所述直流高压电源电流采样电路；所述变压器的第一输出端连接第二电容的一端，所述变压器的第二输出端接所述第二二极管的正极，所述第二电容的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二电容与所述第二二极管的公共接点还连接所述第三电容的第一端子和所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极接所述第三电容的第二端子，所述第四二极管与所述第三电容的公共接点还连接所述第五二极管的正极；所述变压器的第二输出端还连接所述第四电容的第一端子，所述第四电容的第二端子连接所述第三二极管与所述第四二极管的公共接点，并连接所述第五电容的第一端子，所述第五电容的第二端子与所述第五二极管的负极连接，该公共接点形成高压直流电源的输出端与负载相连。
3.根据权利要求1所述的直流高压电源电流采样电路，其特征在于，所述反向放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一集成电路，所述第三电阻的一端连接所述直流高压电源电流采样电路，另一端连接至所述第一集成电路的第二引脚，还通过所述第四电阻连接至所述第一集成电路的第一引脚，所述第一集成电路的第三引脚通过所述第五电阻接地，所述第一集成电路的第四引脚接地。
4.一种直流高压电源，包括直流高压电源电流采样电路、高压整流电路和反向放大电路，所述直流高压电源电流采样电路分别连接所述高压整流电路和所述反向放大电路，其特征在于所述直流高压电源电流采样电路包括第二电阻、第一二极管、并联连接的第一电阻和第一电容，所述第二电阻的第一端子连接所述第一二极管的正极，所述第二电阻与所述第一二极管的公共接点连接高压整流电路；所述第二电阻的第二端子连接至所述第一电阻与所述第一电容的第一公共接点，所述第一公共接点连接反向放大电路；所述第一二极管为双向TVS管，所述第一二极管的负极连接至所述第一电阻和所述第一电容的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。
5.根据权利要求4所述的直流高压电源，其特征在于所述高压整流电路包括变压器、 第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，所述变压器的第二输出端连接所述直流高压电源电流采样电路；所述变压器的第一输出端连接第二电容的一端，所述变压器的第二输出端接所述第二二极管的正极，所述第二电容的另一端与所述第二二极管的负极连接，所述第二电容与所述第二二极管的公共接点还连接所述第三电容的第一端子和所述第三二极管的正极，所述第三二极管的负极接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极接所述第三电容的第二端子，所述第四二极管与所述第三电容的公共接点还连接所述第五二极管的正极；所述变压器的第二输出端还连接所述第四电容的第一端子，所述第四电容的第二端子连接所述第三二极管与所述第四二极管的公共接点，并连接所述第五电容的第一端子， 所述第五电容的第二端子与所述第五二极管的负极连接，该公共接点形成高压直流电源的输出端与负载相连。
6.根据权利要求4所述的直流高压电源，其特征在于所述反向放大电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第一集成电路，所述第三电阻的一端连接所述直流高压电源电流采样电路，另一端连接至所述第一集成电路的第二引脚，还通过所述第四电阻连接至所述第一集成电路的第一引脚，所述第一集成电路的第三引脚通过所述第五电阻接地，所述第一集成电路的第四引脚接地。
专利摘要本实用新型公开了一种直流高压电源电流采样电路及高压直流电源，所述采样电路包括第二电阻和第一二极管、并联连接的第一电阻、第一电容，所述第二电阻的第一端子连接所述第一二极管的正极，所述第二电阻的第二端子连接至所述第一电阻与所述第一电容的第一公共接点，所述第一二极管为双向TVS管，所述第一二极管的负极连接至所述第一电阻和所述第一电容的第二公共接点，并且所述第二公共接点接地。本实用新型提供一种直流高压电源电流采样电路，电路上增加了一个保护用的TVS管和一个分压电阻，在高压电源拉弧或者短路时可以对电压进行钳位和分压，防止在高压电源拉弧或者短路时，高压冲击对采样电路和后端电路的损坏，提高可靠性。
文档编号H02M7/06GK202059320SQ20112002062
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者史灿, 吴福州, 唐国华 申请人:深圳市汉控科技有限公司