本实用新型涉及一种低功耗、小电流的高压稳压电源，尤其是一种高压输出极性可改变的高压稳压电源，属于测试仪器技术领域。
背景技术：
离子迁移谱（IMS）技术是20世纪70年代发展起来的一种对微量化学物质进行分析的技术，该技术最基本的原理是使气相分子-离子发生反应，并在电场中获得离子迁移率，以便根据该离子迁移率的差异进行离子的分离和测定。根据IMS技术原理研制的化学物质测量仪器，需要使用一种极性可变、电压稳定、电流小的高压电源。因为离子的迁移是依靠高压电源形成的均衡电场来实现的，即带电离子在均衡电场的作用下会加速运动，在运动中会受到逆向运动的空气分子的碰撞，而表现为匀速运动。根据理论和实践，需要100-300V/cm的电场强度。根据漂移管总长度的不同，需要800-3000V的高压电源，以建立相应的电场。由于待测的化学物质被电离后，有的会成为负离子，有的会成为正离子，因此需要研发能改变电场方向即改变高压输出极性的高压电源。
技术实现要素：
本实用新型正是为解决上述技术问题而提供一种能改变高压输出极性的高压稳压电源，同时具有低功耗、小电流的特点。
本实用新型通过下列技术方案完成：一种输出极性可变的高压稳压电源，包括变压器，其特征在于变压器的初级连接有正负极驱动器、次级连接有正负极输出控制器，正负极驱动器、正负极输出控制器的信号输入端均与极性切换控制器的正负极输出信号端相连，极性切换控制器的输入端与正、负极控制信号相连，以便根据需要将正极或负极控制信号送入极性切换控制器中处理后，由极性切换控制器输出正极性或负极性驱动信号分别送至正负极驱动器和正负极输出控制器协同工作后，最终由正负极输出控制器输出所需要的正极或负极高压电源，满足化学物质测量需求。
所述正负极驱动器包括相互电连接的场效应管K+、K-，和场效应管PWM，其正、负极输入端分别与极性切换控制器的正、负极输出信号端相连，用于使变压器初级交替变化后，使变压器次级产生高压输出。
所述场效应管K+、K-为双P型场效应对管，其型号是SI4948BEY；场效应管PWM为双N型场效应对管，其型号是ZXMN6A09DN8TA。
所述正负极输出控制器包括相互电连接的正、负极输出控制组，其中，正极输出控制组包括三个串联的高压固态开关UD8、UD9和UD10和对应的三只正向二极管D8、D9、D10，其输入端与极性切换控制器的正极输出信号端相连；负极输出控制组包括三个串联的高压固态开关UD5、UD6和UD7和对应的三只负向二极管D5、D6、D7，其输入端与极性切换控制器的负极输出信号端相连；以便每个高压固态开关输出650-850V的电压，三个最终输出+（2000—2500）V或-（2000—2500）V的电压。
所述高压固态开关为常规的光电隔离场效应管，型号是AQV258或AQV259，初次级间的隔离电压3000V，场效应管的耐压是1500V。由于变压器T1的次级分三组输出，降低了器件的耐压应力，使高压开关器件工作在安全区域。
所述正负极输出控制器的高压输出端设有还包括耐高压3kV的电容C12滤波，以及取样电阻R13-R17，使总阻抗控制在50-60M欧姆内，因为总阻抗过小，会增加高压电源的负荷，使初级电流急剧增加；总阻抗过大，会影响取样电路的稳定性，恶化高压电源的稳压性能，因此使用五只1206的取样电阻R13-R17进行串联，以提高稳压性能。
所述极性切换控制器的输入端与正、负极控制信号相连，正、负极输出信号端分别与正负极驱动器、正负极输出控制器的信号输入端相连，该极性切换控制器为常规的LVC02四二与非门；以便极性切换控制器接收到所需正极控制信号并经处理后，输出正极信号分别至正负极驱动器、正负极输出控制器；当极性切换控制器接收到所需负极控制信号并经处理后，输出负极信号分别至正负极驱动器、正负极输出控制器。
本实用新型具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地根据需要，将正、负极控制信号送入极性切换控制器中处理后，将极性切换控制器输出的正极性或负极性驱动信号，分别送至正负极驱动器和正负极输出控制器协同工作后，最终由正、负极输出控制器输出所需要的正极或负极高压电源，满足化学物质测量需求。同时本电源还具有低功耗、小电流的特点，使其工作在安全区域。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图给出的实施例作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本实用新型提供的输出极性可变的高压稳压电源，包括变压器T1，该变压器T1的初级1、2脚与正负极驱动器相连，该变压器T1的次级3、4、5、6、7、8脚与正负极输出控制器相连，正负极驱动器、正负极输出控制器的信号输入端均与极性切换控制器U3的正、负极输出信号端HV-DV+、HV-DV-相连，极性切换控制器U3的输入端与正、负极控制信号PB3-HV-V+/V-相连；
所述正负极驱动器包括相互电连接的场效应管K+、K-，和场效应管PWM，其正、负极输入端HV-DV+、HV-DV-分别与极性切换控制器U3的正、负极输出信号端HV-DV+、HV-DV-相连，用于使变压器T1初级交替变化后，使变压器T1次级产生高压输出；所述场效应管K+、K-为双P型场效应对管，其型号是SI4948BEY；场效应管PWM为双N型场效应对管，其型号是ZXMN6A09DN8TA；
所述正负极输出控制器包括相互电连接的正、负极输出控制组，其中，正极输出控制组包括三个串联的高压固态开关UD8、UD9和UD10和对应的三只正向二极管D8、D9、D10，其输入端与极性切换控制器的正极输出信号端相连；负极输出控制组包括三个串联的高压固态开关UD5、UD6和UD7和对应的三只负向二极管D5、D6、D7，其正、负极输入端HV-DV+、HV-DV-与极性切换控制器U3对应的正、负极输出信号端HV-DV+、HV-DV-相连；以便每个高压固态开关输出650-850V的电压，每组最终输出+（2000—2500）V或-（2000—2500）V的电压；所述高压固态开关为常规的光电隔离场效应管，型号是AQV258或AQV259，初次级间的隔离电压3000V，场效应管的耐压是1500V，由于变压器T1的次级分三组输出，降低了器件的耐压应力，使高压开关器件工作在安全区域；所述正负极输出控制器的高压输出端设有还包括耐高压3kV的电容C12滤波，以及取样电阻R13-R17，使总阻抗控制在50-60M欧姆内，因为总阻抗过小，会增加高压电源的负荷，使初级电流急剧增加；总阻抗过大，会影响取样电路的稳定性，恶化高压电源的稳压性能，因此使用五只1206的取样电阻R13-R17进行串联，以提高稳压性能；工作时：正负极输出控制器的正极输入端接收到极性切换控制器U3的输出的正极信号HV-DV+后，使三个串联的高压固态开关UD8、UD9和UD10和对应的三只正向二极管D8、D9、D10导通，并输出+（2000—2500）V的正电压；正负极输出控制器的负极输入端接收到极性切换控制器U3的输出的负极信号HV-DV-后，使三个串联的高压固态开关UD5、UD6和UD7和对应的三只正向二极管D5、D6、D7导通，并输出-（2000—2500）V的负电压；
所述极性切换控制器U3的输入端接收正、负极控制信号PB3-HV-V+/V-，正、负极输出信号端HV-DV+、HV-DV-分别与正负极驱动器、正负极输出控制器的信号输入端HV-DV+、HV-DV-相连，该极性切换控制器U3为常规的LVC02四二与非门；以便极性切换控制器U3接收到所需正极控制信号PB3-HV-V+并经处理后，输出正极信号HV-DV+分别至正负极驱动器、正负极输出控制器；当极性切换控制器U3接收到所需负极控制信号PB3-HV- V-并经处理后，输出负极信号HV-DV-分别至正负极驱动器、正负极输出控制器。极性切换控制器U3工作时：当输入端接收到来自外部的正极控制信号PB3-HV-V+后，经3A、3B反相后由3Y输出，一路经2B和R50、C8延时后经2A后由2Y输出正极驱动信号HV-DV+；当输入端接收到来自外部的负极控制信号PB3-HV-V-后，经4A、4B反相后由4Y输出，再经1A和R51、C7延时后经1B由1Y输出负极性驱动信号HV-DV-；时间常数由R50、C8和R51、C7的值进行设定，保证正负电源切换时有足够的间歇时间，在此期间，高压输出电路处于停止状态，输出电容的电压能够被释放，不会对反向电源产生影响。