傳 統 的 高 壓 直 流 發 生 器 通 常 用 工 頻 交 流 電 源 經 升 壓 整
流、 濾波而獲得直流電壓的, 直流高壓發生器的工作方式很
多, 有半波整流、 工頻倍壓和中頻倍壓整流電路等。 早期的半
波整流方式因設備體積大、 穩定度、 差紋波系數高而早已不被
采用。 在工頻整流技術的基礎上, 發展了工頻倍壓整流高壓發
生器。 其特點是電路簡單, 過載能力強, 故障率低, 但是這種方
式一般無閉環反饋, 因而高壓穩定度差, 且繼電器控制回路的
保護動作較慢。
直流高壓發生器作為高電壓試驗儀器, 一個重要功能是
泄漏電流測量。 目前的直流高壓發生器在泄漏電流檢測方法
上, 采用外接電流表的方法, 這樣很不**, 需要改進。 直流高
壓發生器另一個重要的方面就是快速可靠保護, 可靠的保護
工作為試驗設備儀器的**性及實驗人員人身**起著重要
的作用。 本文研制的新型直流高壓發生器, 嘗試采用 DSP 芯片
作為控制手段, 運用移相全橋逆變技術、 半橋斬波和全橋逆變
的設計思路來設計。
1 系統組成及工作原理
根據快速響應、 **可靠的要求提出了如下系統整體框
圖如圖 1 所示。 系統的工作原理是: 首先將市 220V 交流電通
過全橋整流濾波后, 變成 300V 左右的直流電, 直流通過脈寬
調制 DC/DC 環節變換得到可調直流電壓 0~ 150V 電壓。 然后
直流電壓通過 DC/AC 逆變成方波電壓, 輸入中頻高壓變壓器
后, 接多級倍壓整流得到所需要的輸出電壓。 DSP 系統為 DC/
DC 提供電壓輸出的給定信號, 同時接收 DC/DC 環節來的保護
動作信號, 并實時地做出反應。 對于 DC/AC 環節, DSP 系統接
收保護動作信號, 同時輸出保護控制信號, 控制 DC/AC 環節的
工作狀態。 DSP 系統還要實現泄漏電流的測量和輸出電壓的
測量, 并且提供一個良好的人機接口, 實時地顯示各個參數
值, 并提供操作控制。
圖 1 系統整體結構圖
2 系統控制電路
電源系統中電源的控制電路采用 TMS320LF2407 DSP 為
核心。 控制電路主要完成如下功能: 半橋電路中 MOSFET 驅動
信號的產生、 全橋逆變電路驅動信號的產生、 過流過壓檢測與
保護、 輸出電流電壓的顯示。 因此除了驅動電路外, 控制電路
主要包括 DSP 系統時鐘電路、 存儲器接口電路、 電壓電流采樣
電路、 電壓電流檢測保護電路、 光藕隔離電路等。
