采用30—50kHz智能倍壓電路，應(yīng)用新PUM脈寬調(diào)制技術(shù)和大功率IGBT器件，并根據(jù)電磁兼容性理論，采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施使直流高壓發(fā)生器實現(xiàn)了高品質(zhì)，能承受額定電壓放電而不損壞機器直流高壓發(fā)生器廣`泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的直流耐壓和泄漏電流試驗,如避雷器、電力電纜、變壓器繞組及發(fā)電機的現(xiàn)場試驗。此外還大量應(yīng)用于醫(yī)用器械、離子加速器等領(lǐng)域。早期的直流高壓發(fā)生器使用的是簡單的工頻倍壓整流技術(shù),目前使用的是中頻逆變技術(shù),但是很多都未使用單片機控制,儀器功能簡單,控制靈活性差。而且在需要精密測髦試品泄漏電流時,需要使用外置的微安表,安裝在倍壓筒的高壓輸出端,距離比較遠時,在讀數(shù)和觀察仁很不方便。而在做絕緣試驗的時候,泄漏電流是關(guān)鍵參數(shù),測量上的不方便,直接導(dǎo)致了使用者的使用困難。
 

　　介紹的直流高壓發(fā)生器,。該單片機功能強大,擴展性好。通過精心設(shè)計應(yīng)用電路,使用脈寬調(diào)制調(diào)壓技術(shù)中頻逆變技術(shù),儀器實現(xiàn)了數(shù)字化的電壓調(diào)節(jié)輸出,良好的人機設(shè)置操作,PWM調(diào)制控制,過流保護,通信打印功能等。特別是紅外式的泄漏電流測量,大大改進了當(dāng)前的測量方式,使用者不需要再用微安表,可在控制面板上直接讀數(shù)。整機性能達到額定功率400w,輸出直流電壓從零起調(diào),最高200kV,電流2mA,脈動系數(shù)小于1%泄漏電流是通過在輸出端設(shè)置電流信號采樣板,然后通過紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綄⑿孤╇娏餍盘杺魉偷街鳈C,實現(xiàn)了精確的電流測量又解決了信號讀取問題。在電壓控制方式上,該設(shè)計采用了大回路電壓反饋控制,由單片機來實現(xiàn)控制算法,由于C8051印巧單片機片內(nèi)資源豐富,而且芯片工作頻率高達25MzH,*可以滿足控制的實時性需要,保證了設(shè)計的成功實現(xiàn)。
 

分體機型
 

　　規(guī)格技術(shù)參數(shù)200/2200/5250/3300/2300/5400/3400/5其它等級額定電壓(kV)200200250300300400400500～1000kV等合同定 做額定電流(mA)2532535額定功率(W)4001000750600150012002000機箱重量(kg)4.54.54.55.55.55.55.8倍壓重量(kg)7.98.391111.53845倍壓高度(mm)96596510301250125019001900電壓測量精度數(shù)顯表±(1.0%讀數(shù)±2個字)電流測量精度數(shù)顯表±(1.0%讀數(shù)±2個字)波紋系數(shù)≤1%電壓穩(wěn)定度隨機波動，電源電壓變化±10%時≤1%過載能力空載電壓可超出額定電壓10%使用十分鐘充電電流為1.5倍額定電流電源單相交流50Hz 220V±10%工作方式間斷使用一次連續(xù)時間為30分鐘工作環(huán)境溫度：-10～40℃相對濕度：室溫為25℃時不大于85%(無凝露)海拔高度：1500米以下帶 電 容負荷能力被試品電容量無限制可用1.5倍的額定電流充電結(jié)構(gòu)特點環(huán)氧玻璃鋼電氣絕緣倍壓筒空氣絕緣、無泄漏之慮操作箱特點高精度0.75UDC1mA單觸按鈕(精度≤1.0%)適合氧化鋅避雷器試驗過壓保護采用撥置，一目了然控制箱小，方便現(xiàn)場
 

　　注：因產(chǎn)品不斷更新
 

　　系統(tǒng)原理及框圖
 

　　該機系統(tǒng)原理圖如圖1所示,工頻電源電壓220V經(jīng)過整流濾波后,變成3o0V的直流電壓,輸人脈寬調(diào)制環(huán)節(jié),通過單片機8051印巧的控制實現(xiàn)Ac/Dc變換,輸出。一巧ov直流可調(diào)電壓信號,中頻全橋逆變環(huán)節(jié),采用IGBT,將直流電壓逆變成80kHz交流電壓,通過中頻變壓器實現(xiàn)升壓,電壓達到巧kv左右,通過多級硅堆倍壓整流電路,將電壓信號轉(zhuǎn)換成直流O一200kV輸出高壓輸出端的
 

　　關(guān)鍵硬件電路設(shè)計
 

　　脈寬調(diào)制電壓調(diào)節(jié)
 

　　這部分電路設(shè)計采用了半橋隔離變換器拓撲結(jié)構(gòu),具體電路實現(xiàn)見圖2。PWM控制芯片選用3525A電壓型芯片,該芯片控制方式簡單,可直接驅(qū)動MOSFET,控制和保護功能齊全,非常適用開關(guān)電源。開關(guān)管選用了功率MOSFET,功率MosFET具有驅(qū)動功率小,工作速度快,無二次擊穿問題,安全區(qū)寬等優(yōu)點?？刂品绞绞敲}寬調(diào)制,頻率采用80kHz。通過單片機8片內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器輸出給定電壓信號至3525A的誤差比較器的正輸人端,通過光禍反饋回來的輸出電壓信號輸人比較器的負輸入端,當(dāng)反饋電壓信號低于給定電壓信號時,內(nèi)部邏輯電路動作,輸出驅(qū)動脈沖信號,隨著誤差電壓的增大,脈寬變大,使得
 

　　導(dǎo)通時間加大，輸出電壓升高，反饋電壓跟隨升高，誤差電壓減小，達到輸出電壓等于給定值。驅(qū)動脈沖信號為二路分別驅(qū)動2個MOSFET，每路占空比調(diào)整最高可達50%左右，二路并用則可達到約100%，充分利用了A的驅(qū)動能力，加大了電壓調(diào)節(jié)范圍