高压发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压发生器，包括直流电源、启动开关、升压电路、整流滤波电路、震荡电路、脉冲宽度调制电路和开关电路；直流电源与启动开关电连接，启动开关与升压电路、震荡电路、基准电压源、反馈控制电路相连，升压电路与整流滤波电路电连接；震荡电路输出端与脉冲宽度调制电路电连接，脉冲宽度调制电路与开关电路电连接，升压电路也与开关电路电连接，开关电路另一端接负电源。本实用新型提供的高压发生器，由于电路十分简单，不仅成本低，精度高，故障率低，而且高压输出速度快；此外，电压变换范围宽，并且输出电压稳定，带载能力强。
【专利说明】高压发生器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种高压发生器，特别涉及兆欧表的高压发生器。
【背景技术】
[0002] 兆欧表是电工测量中测量绝缘电阻的主要仪器。兆欧表内建有高压发生器，用以 产生高压测量绝缘电阻。目前，用于兆欧表的高压发生器种类繁多，但有的电路复杂，有的 电路简单但输出高压不稳定，精度低，带载能力差，大大影响了兆欧表的测量水准。 实用新型内容
[0003] 针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种电路简单、精度高、输出高 压稳定的高压发生器。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供一种高压发生器，包括直流电源、用于控制直流 电源开关的启动开关、用于将直流电源输出的电能升压转换后输出的升压电路、用于将升 压电路输出电能整流滤波后输出的整流滤波电路、用于产生震荡波的震荡电路、用于将震 荡所得方波根据要求输出高压的大小调制到相应的脉冲宽度的脉冲宽度调制电路、用于根 据调制后的脉冲波来控制升压电路内部的电能转换的开关电路、用于稳定输出电压的基压 电源和反馈控制电路；
[0005] 所述直流电源与启动开关电连接，启动开关分别与升压电路、震荡电路、基准电压 源、反馈控制电路相连，所述升压电路与整流滤波电路电连接；震荡电路输出端与脉冲宽度 调制电路电连接，所述脉冲宽度调制电路与开关电路电连接，所述升压电路也与开关电路 电连接，所述开关电路另一端接负电源；所述反馈控制电路一端与整流滤波电路的输出端 电连接，另一端与脉冲宽度调制电路电连接；所述基压电源与反馈控制电路电连接。
[0006] 其中，所述反馈控制电路包括分压电路和运算放大器，所述分压电路包括多个分 压电阻，所述多个分压电阻串联在整流滤波电路的输出端与地电势之间；所述运算放大器 正向输入端与分压电阻之间的节点连接；所述运算放大器反向输入端与稳压管输出分压电 阻连接点连接。
[0007] 本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的高压发生器，由于 电路十分简单，不仅成本低，精度高，故障率低，而且高压输出速度快；此外，电压变换范围 宽，并且输出电压稳定，带载能力强。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本实用新型的高压发生器的结构图；
[0009] 图2为本实用新型的高压发生器的电路图。
[0010] 主要元件符号说明如下：
[0011] 10、直流电源 20、启动开关
[0012] 30、升压电路 40、整流滤波电路
[0013] 50、震荡电路 60、脉冲宽度调制电路
[0014] 70、开关电路 80、反馈控制电路
[0015] 90、基压电源
【具体实施方式】
[0016] 为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
[0017] 请参阅图1和图2,本实用新型提供的高压发生器，包括直流电源10、用于控制直 流电源10开关的启动开关20、用于将直流电源10输出的电能升压转换后输出的升压电路 30、用于将升压电路30输出电能整流滤波后输出的整流滤波电路40、用于产生震荡波的震 荡电路50、用于将震荡所得方波根据要求输出高压的大小调制到相应的脉冲宽度的脉冲宽 度调制电路60、用于根据调制后的脉冲波来控制升压电路30内部的电能转换的开关电路 70、反馈控制电路80和基压电源90 ;直流电源10与启动开关20电连接，启动开关20与升 压电路30、震荡电路50、基准电压源90、反馈控制电路相连80电连接，升压电路30与整流 滤波电路40电连接；震荡电路50输出端与脉冲宽度调制电路60电连接，脉冲宽度调制电 路60与开关电路70电连接，升压电路30也与开关电路70电连接，开关电路70另一端接负 电源；高压发生器还包括反馈控制电路80和用于稳定输出电压作基准电压的基压电源90 ; 反馈控制电路80 -端与整流滤波电路40的输出端电连接，另一端与脉冲宽度调制电路60 电连接；基压电源90与反馈控制电路80电连接。
[0018] 本实用新型提供的高压发生器，其具体工作原理如下：
[0019] 直流电源10在启动开关20控制下向整个电路供电，启动高压发生器后输出电能 至升压电路30,由升压电路30升至一定电压后，经一整流滤波电路40后输出，此处的启动 开关20可为高压发生器所在兆欧表的启动开关20 ;
[0020] 震荡电路50产生震荡波，输出端连接脉冲宽度调制电路60,经脉冲宽度调制电路 60调制后的脉冲波控制开关电路70的导通与截止；其中，开关电路70连接于升压电路30 与负电源之间，经由其导通与截止控制升压电路30中电流的流动，产生电压转换。
[0021] 相较于现有技术，本实用新型提供的高压发生器，由于电路十分简单，不仅成本 低，精度高，故障率低，而且高压输出速度快；此外，电压变换范围宽，并且输出电压稳定，带 载能力强。
[0022] 在本实施例中，脉冲宽度调制电路60受反馈控制电路80的控制，反馈控制电路80 以基压电源90为基准，反馈控制电路80根据高压发生器的输出情况控制脉冲宽度调制电 路60的时间常数参数，从而改变脉冲宽度调制电路60输出的波形，导致脉冲整形电路输出 矩形脉冲波的宽度改变，矩形脉冲波宽度的改变导致开关电路70导通截止时间间隔的变 化，最终导致升压电路30电压转换的变化，直到运算放大器的正、反向输入端的电压相等 时，整个系统才处于稳定状态，这样也就保证了输出高压的稳定。
[0023] 请参阅图2,此图为本实用新型提供高压发生器的具体电路图，如图所示：
[0024] 启动开关20为一启动按钮开关S1，启动按钮开关S1是整个电路供电的总开关；
[0025] 升压电路30包括一升压变压器T1，升压变压器T1包括一原边与一副边，升压变压 器T1的原边连接开关电路70,副边连接整流滤波电路40 ;
[0026] 开关电路70为一 M0S晶体管Q2, M0S晶体管Q2根据脉冲整形电路输出的矩形脉 冲波导通与截止，升压变压器T1原边与负电源连接；
[0027] 脉冲宽度调制电路60由一电容C2、一三极管Q1与一反向器Ν3组成，三极管Q1基 极接反馈控制电路80,集电极同时接电容C2与反向器Ν3的输入端，发射极与直流电源10 负极连接；电容C2置于三极管Q1与震荡电路50之间；
[0028] 震荡电路50由一电阻R2、一电容C1以及两反向器Ν1与Ν2组成，两反向器Ν1、Ν2 与R2、Cl组成自激震荡电路；
[0029] 基准电源90由电阻R1与一稳压管DW串联后并联于直流电源10与启动按钮开关 S1串联组成的线路上，经R4、R5分压后向运算放大器U1反向输入端提供基准电压；
[0030] 整流滤波电路40由桥式整流电路(也可以是半波、倍压整流电路）与滤波电容C5 组成，整流滤波电路40将升压变压器T1从原边转换至副边的电能整流滤波后输出。
[0031] 反馈控制电路80由一分压电路、一运算放大器U1以及一参考电压产生电路组成； 分压电路由N (N为大于等于2的自然数）个电阻串接于整流滤波电路40输出端与地电势 之间构成。为叙述方便，将该N个电阻按其离整流滤波电路40输出端的远近分别标识为第 一分压电阻、第二分压电阻、…、第N分压电阻，其中离整流滤波电路40输出端最近的为第 一分压电阻、最远的为第N分压电阻。N个分压电阻，当N大于2时，根据需要，可在其中间 的（N-2)个分压电阻上按阶梯状并联（N-2)个选择开关。阶梯状，即为在第二分压电阻上 并联一第一选择开关，在第二分压电阻与第三分压电阻上并联一第二选择开关，依此类推， 在第二分压电阻、第三分压电阻、…、与第（N-1)分压电阻上并联第（N-2)选择开关。如图 2所示，分压电路由串接于整流滤波电路40输出端与地电势之间的四个分压电阻R6、R7、R8 与R9构成。按该四个分压电阻离整流滤波电路40输出端距离的远近，分别标识为第一分 压电阻R6、第二分压电阻R7、第三分压电阻R8与第四分压电阻R9。在第二分压电阻R7上 并联有选择开关S3,在第二分压电阻R7、第三分压电阻R8上并联有选择开关S2。当选择 开关S3被压下，第二分压电阻R7被选择开关S3旁路，分压电路此时实质由第一分压电阻 R6、第三分压电阻R8与第四分压电阻R9组成。当选择开关S2被压下，第二与第三分压电 阻R7、R8被选择开关S2旁路，分压电路此时实质由第一分压电阻R6与第四分压电阻S9组 成。
[0032] 运算放大器U1正向输入端连接至分压电路中第一分压电阻与第二分压电阻连接 处，反向输入端连接至参考电压产生电路90。参考电压产生电路90由稳压管DW、以及两电 阻R4、R5构成。电阻R4、R5串联组成的电路一端连接于稳压管DW与电阻R1连接处，另一 端接地。电阻R4与R5连接处接运算放大器U1的反向输入端，为运算放大器U1提供一参 考电压。
[0033] 运算放大器U1根据其正向输入端与反向输入端的压差输出一电压至脉冲宽度调 制电路60的三极管Q1的基极。运算放大器U1输出的电压促使三极管Q1导通，此时三极 管Q1相当于一可变电阻。在以下两种情况下，运算放大器U1输出的电压变化影响三极管 Q1的导通程度，相当于改变可变电阻的阻值，从而影响高压发生器的输出U0。
[0034] 第一种情况，当分压电路中有不同的选择开关被压下，构成分压电路的分压电阻 改变时，第二种情况，构成分压电路的分压电阻未发生改变，但高压变压器输出电压U0改 变，运算放大器U1正向输入端输入电压改变而其反向输入端输入的参考电压不变，此时运 算放大器U1输出的电压亦随着改变并改变三极管Q1的导通程度，相当于改变可变电阻地 电阻值。因此脉冲宽度调制电路60的时间常数参数改变，影响其输出的尖脉冲波的波形。 如前，尖脉冲波波形的改变导致脉冲整形电路输出矩形脉冲波的宽度，矩形脉冲波宽度的 改变影响开关电路70导通与截止的时间长度，并因此影响升压电路30转换电能的程度，从 而影响高压发生器输出的电压U0。在上述第一种情况中，反馈控制电路80经由改变脉冲 宽度调制电路60的时间常数从而改变高压发生器的输出电压U0,如将输出电压U0从500V 切换至1000V。在上述第二种情况中，在高压发生器输出电压U0发生变化时，反馈控制电路 80经由改变脉冲宽度调制电路60的时间常数稳定高压发生器的输出电压U0。只有运算放 大器的正、反向输入端的电压相等时，整个系统才处于稳定状态，这样也就保证了输出高压 的稳定。
[0035] 以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种高压发生器，其特征在于，包括直流电源、用于控制直流电源开关的启动开关、 用于将直流电源输出的电能升压转换后输出的升压电路、用于将升压电路输出电能整流滤 波后输出的整流滤波电路、用于产生震荡波的震荡电路、用于将震荡所得方波根据要求输 出高压的大小调制到相应的脉冲宽度的脉冲宽度调制电路、用于根据调制后的脉冲波来控 制升压电路内部的电能转换的开关电路、用于稳定输出电压的基压电源和反馈控制电路； 所述直流电源与启动开关电连接，启动开关分别与升压电路、震荡电路、基准电压源、 反馈控制电路相连，所述升压电路与整流滤波电路电连接；震荡电路输出端与脉冲宽度调 制电路电连接，所述脉冲宽度调制电路与开关电路电连接，所述升压电路也与开关电路电 连接，所述开关电路另一端接负电源；所述反馈控制电路一端与整流滤波电路的输出端电 连接，另一端与脉冲宽度调制电路电连接；所述基压电源与反馈控制电路电连接。
2. 根据权利要求1所述的高压发生器，其特征在于，所述反馈控制电路包括分压电路 和运算放大器，所述分压电路包括多个分压电阻，所述多个分压电阻串联在整流滤波电路 的输出端与地电势之间；所述运算放大器正向输入端与分压电阻之间的节点连接；所述运 算放大器反向输入端与稳压管输出分压电阻连接点连接。
【文档编号】H02M3/335GK203872060SQ201420155755
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】李弋 申请人:深圳市贵晶集成科技有限公司