传 统 的 高 压 直 流 发 生 器 通 常 用 工 频 交 流 电 源 经 升 压 整
流、 滤波而获得直流电压的, 直流高压发生器的工作方式很
多, 有半波整流、 工频倍压和中频倍压整流电路等。 早期的半
波整流方式因设备体积大、 稳定度、 差纹波系数高而早已不被
采用。 在工频整流技术的基础上, 发展了工频倍压整流高压发
生器。 其特点是电路简单, 过载能力强, 故障率低, 但是这种方
式一般无闭环反馈, 因而高压稳定度差, 且继电器控制回路的
保护动作较慢。
直流高压发生器作为高电压试验仪器, 一个重要功能是
泄漏电流测量。 目前的直流高压发生器在泄漏电流检测方法
上, 采用外接电流表的方法, 这样很不**, 需要改进。 直流高
压发生器另一个重要的方面就是快速可靠保护, 可靠的保护
工作为试验设备仪器的**性及实验人员人身**起着重要
的作用。 本文研制的新型直流高压发生器, 尝试采用 DSP 芯片
作为控制手段, 运用移相全桥逆变技术、 半桥斩波和全桥逆变
的设计思路来设计。
1 系统组成及工作原理
根据快速响应、 **可靠的要求提出了如下系统整体框
图如图 1 所示。 系统的工作原理是: 首先将市 220V 交流电通
过全桥整流滤波后, 变成 300V 左右的直流电, 直流通过脉宽
调制 DC/DC 环节变换得到可调直流电压 0~ 150V 电压。 然后
直流电压通过 DC/AC 逆变成方波电压, 输入中频高压变压器
后, 接多级倍压整流得到所需要的输出电压。 DSP 系统为 DC/
DC 提供电压输出的给定信号, 同时接收 DC/DC 环节来的保护
动作信号, 并实时地做出反应。 对于 DC/AC 环节, DSP 系统接
收保护动作信号, 同时输出保护控制信号, 控制 DC/AC 环节的
工作状态。 DSP 系统还要实现泄漏电流的测量和输出电压的
测量, 并且提供一个良好的人机接口, 实时地显示各个参数
值, 并提供操作控制。
图 1 系统整体结构图
2 系统控制电路
电源系统中电源的控制电路采用 TMS320LF2407 DSP 为
核心。 控制电路主要完成如下功能: 半桥电路中 MOSFET 驱动
信号的产生、 全桥逆变电路驱动信号的产生、 过流过压检测与
保护、 输出电流电压的显示。 因此除了驱动电路外, 控制电路
主要包括 DSP 系统时钟电路、 存储器接口电路、 电压电流采样
电路、 电压电流检测保护电路、 光藕隔离电路等。
