一种新型直流电压源的制作方法

文档序号:12717359阅读:493来源:国知局
一种新型直流电压源的制作方法与工艺

本实用新型应用在极化去极化电流以及回复电压法的测量方面,尤其在设备运行现场,该设备具有便携性以及实用安全性。



背景技术:

在高电压试验中,因为高压电源的体积大,电压调节不方便,并且加上负载后电压与空载时相比有一定下降,难以满足便携性与精确性的统一。



技术实现要素:

在本实用新型为了解决高压试验电源的体积大,带载后电压精度降低的问题,进而提出了一种新型直流电压源。

本实用新型为解决上述问题所采取的的技术方案是:一种新型直流电压源,其特征是可以产生500V-2000V的直流电压,带上负载后可保证其精度,主要包括4部分,其一是降压整流模块,由降压变压器和单相全桥整流电路组成,降压变压器将工频电压降低,单相全桥整流电路将降压后的工频电压转换成直流电压,其二是逆变倍频模块,由MOSFET组成的逆变电路,支撑电容以及高频变压器组成,MOSFET组成的逆变电路将直流电压转换成交流方波,支撑电容吸收电路中的尖峰脉冲,高频变压器将交流方波的幅值及频率进行变换,第三部分串级直流发生电路,以及分压器组成,串级直流发生电路将高频变压器输出的高频方波转换直流高压输出,分压器分得的电压与PWM产生芯片的管脚相连接,可以根据分压器分得电压高低改变输出PWM信号的占空比,进行PI调节,以便在加上负载时电压保持恒定,第四部分由PWM发生电路以及驱动电路组成,PWM发生电路产生PWM信号,驱动电路对PWM信号进行隔离放大,驱动逆变电路中的MOSFET,这样就组成了一个完整的新型直流电压源。

本实用新型的有益效果是:本实用新型主电路中的MOSFET支持电源输出频率的广范围调节,可以方便地和各种高频变压器相匹配,并且驱动电路结构简单,能够简化高压试验电源的设计,并大大降低其体积与重量,具有成本低,体积小的优点,通过交-直-交变换后的工频交流电转换成高频交流电输出后升压,能够在工频同等容量的条件下大大降低试验电源中升压变压器等磁性元件的体积,从而实现电源小型化,便携性好的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图;图2是本实用新型的拓扑图;图3是本实用新型的PWM生成电路图;图4是本实用新型的驱动电路图。

具体实施方式:

图为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述,220V经变压器T1变为~ 24V,经过由二级管D1,D2,D3,D4组成的整流桥,整流的输出与电解电容C1连接消除纹波,并将整流后的直流电压抬升至34V,电解电容两端直流电压经过由MOSFETQ1,Q2,Q3,Q4组成的H桥逆变电路,在两个桥臂之间并联电解电容C2以此来消除尖峰脉冲,逆变电路的输出连接在高频变压器T2的输入侧。

高频变压器T2的输出侧的高压端接高压电容C3的负极,T2的低压端接地,并且与电容C4的负极与二级管D5的正级相连,D5的负极与高压电容C3的正极相连,二级管D6的正极与二级管D5的负极相连,D6的负极与电容C4的正极相连,电容C5的负极与电容C3的正极相连,电容C5的正极与二级管D8的正极相连,二级管D8的负极与电容C6的正极相连,电容C6的负极与二级管D6的正极以及二级管D7的正极相连,D7的负极与电容C5的正极和二级管D8的正极以及电容C7的负极相连,C7的正极与二级管D10的正极相连,D10的负极与电容C8的正极相连,C8的负极与二级管D8的负极以及二级管D9的正极相连,D9的负极与电容C7的正极以及二级管D10的正极相连,电容C8的正极连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接电阻R2的一端,R2的另一端接地。

SG3525是SGS-Thomson公司生产的采用电压模式控制的集成PWM控制器,1脚接电阻R3的一端,R3另一端接在电阻R2与电阻R1相连的一端,以进行PI调节,2脚的一端与电阻R4相连接,R4的另一端与分压器相连接,3、4脚悬空,5脚与电容C9相连接,电容的另一端接地,6脚与电阻R5相连接,R5的另一端接地,7脚与电阻R6相连接,电阻的另一端与5脚相连,8脚与电容C10相连接,电容的另一端接地,10脚接地,11脚接电阻R7,电阻另一端与IR2110的10脚相连,12脚接地,13脚接15V恒压源,14脚接电阻R8,电阻的另一端与IR2110的12脚相连,15脚接15V电源,16脚接5.1V电源。

IR2110是美国IR公司生产的半桥MOSFET/IGBT驱动芯片,采用自举升压技术,具有高集成度,能够实现控制与驱动侧的电位隔离,通过降低驱动电路的电源数目减少驱动电路的体积和成本,本实施方式中的全桥逆变主电路,其结构为:所述电路由四个桥臂及滤波电容组成,四个桥臂由4个相同型号的MOSFET,Q1,Q2, Q3,Q4组成,Q1的栅极接半桥驱动电路一中二极管DD2的阳极,Q1的源极接悬浮地B1floatgnd,Q2的栅极接半桥驱动电路IR2110一中的二极管DD3的阳极,Q2的源极接地,Q3的栅极接IR2110二中的二极管DD3的阳极,Q4的源极接地,Q1和Q3的漏极相连,外部直流电压施加在Q1和Q3的漏极与地之间,悬浮地B1floatgnd,B2floatgnd为交流电压输出节点。

以上的实施仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围。

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