新型直流高压发生器的研制.pdf

新型直流高压发生器的研制 新型直流高压发生器的研制 摘 要 直流高压发生器广泛应用于不同产业的多个领域中,典型应用如 电力电气设备的直流耐压与泄漏电流试验中 不同电压等级的直流 高压发生器是预防性实验中直流实验项目的主要试验设备之一 此 外直流高压发生器还应用于医用器械 高压静电应用 离子加速器 等 随着科学技术的进步与发展 对应用仪器提出了更高的要求 因此新型直流高压发生器的研发具有较大的理论和实际意义 本文 利用理论分析 计算机软件仿真和电路实验等手段 对直流高压发 生器的一些关键问题进行了研究和设计 首先提出了系统整体方案 通过对比多种功率电路拓扑结构 选择了半桥电路 提出红外泄漏电流测量的原理 然后对电路进行了详细设计和分析 提出 IR2110 功率管驱动电 路 线性光耦反馈电路等解决方案 合理设计和计算了变压器和输 出滤波电感参数 提出以 C8051 单片机为主的单片机系统 利用单 片机智能功能实现两级保护结构 设计了一种新颖的基于 C8051 单 片机的红外通信接口 使泄漏电流测量灵活方便 接着设计系统软件流程 利用单片机强大的软件功能使仪器智 能化程度高 人机界面友好 实现了数字调压输出和红外数据通信 iv 新型直流高压发生器的研制 功能 本文还根据设计参数 进行 PSPICE 软件仿真 讨论了各种工 况下的系统特性 分析仿真结果 得出结论 为电路设计提供依据 并运用电路设计软件设计了印制电路板 安装和制作了样机电 路板 进行大量的实际电路调试实验 并对实验进行分析和讨论 验证设计实际可行性 最终成功实现了一台新型直流高压发生器的研究和开发 实验 结果表明该型直流高压发生器的性能完全达到了设计指标 关键词 直流高压 开关电源 脉宽调制 单片机 红外通信 v 新型直流高压发生器的研制 THE DESIGN OF A NEW TYPE HIGH VOLTAGE DC GENENRATOR ABSTRACT High voltage DC generator is widely used in many fields. For example, it’s a major accessory in the high voltage DC preventive test of electrical equipments. Further more, it’s also used in medical appliance, high voltage electrostatic application, ion accelerator and so on. With the technological change and development, there are more requirements wanted in practical using. Therefore, the design of High voltage DC generator is meaningful in theoretics and practice. In this paper, some important technical problems were investigated by using theoretical analyses, software simulation and experiments.