直流高壓發(fā)生器工作原理分析

直流高壓發(fā)生器 高壓采樣，是通過高壓電阻加采樣電阻的到電壓和電流的。主電路的功率管和二極管均工作在開關(guān)狀態(tài), 由于采用 PWM 控制技術(shù), 會產(chǎn)生較復(fù)雜的高次諧波, 通過傳導(dǎo)耦合、公共阻抗耦合和電磁耦合 3 種通道進(jìn)行干擾, 這是個(gè)主要的噪聲源。此外變壓器繞組寄生電容在開關(guān)過程的突然充放電, 也是噪聲的個(gè)重要來源。下面提出噪聲抑制的幾點(diǎn)措施。

為了避免直流高壓發(fā)生器電路與外部電子設(shè)備之間的相互干擾, 應(yīng)當(dāng)在交流輸入端加入線性濾波器。該濾波器對共模噪聲和差模噪聲都有效。L1 , L 2 , C1 組成差模噪聲抑制電路, L1, L 2 的鐵芯應(yīng)工作于非飽和狀態(tài)。C1使用 0. 22 F 的聚脂薄膜電容, 有足夠的耐壓值。T , C2, C3 構(gòu)成去除共模噪聲回路。T 為共模電感, 它是在同個(gè)鐵芯上繞兩個(gè)匝數(shù)相等、方向相反的繞組, 電源的往返電流在鐵芯中產(chǎn)生的磁通方向相反, 相互抵消, 對于電源相線和地線間的共模噪聲呈現(xiàn)高阻抗, 對共模噪聲有良好的抑制作用。

為了減小直流高壓發(fā)生器的輸出噪聲, 必須在直流輸出側(cè)串聯(lián)濾波器。常用的濾波器為感容濾波, 在輸出端串入了濾波電感, 并聯(lián)電解電容和無源電容。無源電容可取0. 01 F 或0. l F。若在輸出端插入共模電感, 濾波效果會更好。如果輸出電流比較大時(shí), 會使共模電感導(dǎo)線太粗, 可使用鐵氧體磁環(huán)作噪聲濾波器。鐵氧體磁環(huán)在直流或低頻下?lián)p耗很小, 在高頻下, 損耗增大, 特別對 1 MHz 以上的噪聲更為有效。

直流高壓發(fā)生器在電路板設(shè)計(jì)時(shí)要盡量使交流回路和直流輸出回路分開并遠(yuǎn)離。盡量縮短電流通路的途徑,減少相互交叉干擾。凡是含有大的電流、電壓變化率的元件的回路面積應(yīng)盡可能小, 以減小噪聲輻射源的有效區(qū)域。使用緩沖電路減少高頻開關(guān)元件的高頻電磁干擾。盡可能減小旁路電容的引線電感; 地線應(yīng)粗而短,信號線和主回路線分離等。采用高頻開關(guān)電源技術(shù)和 DSP 控制技術(shù)研制成功的 200 kV-300KV, 2 mA 系列直流高壓發(fā)生器, 具有電路結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備體積和重量小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn); 使用方便, 測量準(zhǔn)確, 儀器智能化程度高。測試表明, 樣機(jī)*達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn), 系統(tǒng)工作良好

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