一种大功率线性输出高压稳压装置及方法,申请号CN201310468841.0-传众专利搜索

一种大功率线性输出高压稳压装置及方法

申请公布号：CN103501123B

申请号：CN201310468841.0

申请日期：2013.09.30

申请公布日期：2016.08.17

申请人：

中国科学院西安光学精密机械研究所

发明人：龙江波;赵建科;段亚轩;李坤;昌明;曹坤

分类号：H02M7/217(2006.01)I

主分类号：H02M7/217(2006.01)I

代理机构：

西安智邦专利商标代理有限公司 61211

代理人：杨引雪

地址：710119 陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号

摘要：本发明涉及一种大功率线性输出高压装置及方法。包括依次连接的弦波发生电路、正弦波幅度放大电路、初级功率放大电路、推挽功率放大电路、升压变压器、高压整流滤波电路、高压直流输出接口、及分别与MCU和过压过流保护电路连接的电流采集电路和电压采集电路；还包括与MCU相互连接的电压电流显示。本发明提供了一种高稳定性、高精确率、大功率输出的大功率线性输出高压装置及方法。

主权项：一种大功率线性输出高压稳压方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)正弦波发生电路产生频率为200Hz、峰值为2V的正弦波；(2)正弦波幅度放大电路通过运算放大器对正弦波的幅值进行放大，运放采用±12V供电，压控增益调节电路改变正弦波幅度放大电路增益，幅度调节范围为：0～22V；(3)压控增益调节电路由场效应管作为核心，通过改变栅极与源极的电压值，调节漏极与源极的导通电阻；将该场效应管串入幅度放大电路运放的反馈端，实现压控增益的调节；(4)手动设置改变压控增益调节电路的控制电路电压，使正弦波幅度放大电路的幅度放大增益线性改变；(5)正弦波经幅度放大电路放大后，经初级功率放大电路放大实现电压和电流的放大；再通过推挽功率放大电路实现对初级功率放大后的正弦波无交越失真的功率放大，电压放大倍数为1，电流驱动能力达到8A；(6)正弦波经推挽功率放大电路后通过升压变压器后，将幅度为B的低压交流信号升压至100×B、电流变换为1/100初级电流的高压交流信号，升压变压器在完成升压的同时，将低压与高压部分电气隔离，使其之间不相互影响，同时去除低压电路部分的直流成分，使其副边输出级只有高压正弦波；(7)高压正弦波经高压整流滤波电路后成为直流电压；(8)电压采样电路与电源输出端并联，通过多个阻值相同的电阻分压取样对输出端的电压进行采集，并将取样电压值经A/D变换后传送给MCU；电流采样电路与电源输出端串联，通过运放实现电流电压值转换，该电压值经A/D后传送给MCU；8.1当输出端电压高于设定值，过压保护电路切断升压变压器初级电压输入，达到保护负载端的目的；8.2当输出端电流高于设定值，过流保护电路切断升压变压器初级电压输入，达到保护负载端的目的；(9)MCU接收来自手动设置电路数据、电压采集数据和电流采集数据；当手动设置有效时，MCU接收来自手动设置电路数据，并将设置值送电压电流显示电路进行显示，同时将数据D/A变换后将电压值加载在压控增益调节电路的电压控制端控制输出正弦波的幅值；待手动设置完毕按下输出按钮后，MCU接收电压和电流采集数据,根据PID算法调节压控增益调节电路的电压控制端的电压，实现稳压的目的。