直流高壓發生器工作原理分析

直流高壓發生器 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狀態, 由于采用 PWM 控制技術, 會產生較復雜的高次諧波, 通過傳導耦合、公共阻抗耦合和電磁耦合 3 種通道進行干擾, 這是個主要的噪聲源。此外變壓器繞組寄生電容在開關過程的突然充放電, 也是噪聲的個重要來源。下面提出噪聲抑制的幾點措施。

為了避免直流高壓發生器電路與外部電子設備之間的相互干擾, 應當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 的鐵芯應工作于非飽和狀態。C1使用 0. 22 F 的聚脂薄膜電容, 有足夠的耐壓值。T , C2, C3 構成去除共模噪聲回路。T 為共模電感, 它是在同個鐵芯上繞兩個匝數相等、方向相反的繞組, 電源的往返電流在鐵芯中產生的磁通方向相反, 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生器的輸出噪聲, 必須在直流輸出側串聯濾波器。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, 會使共模電感導線太粗, 可使用鐵氧體磁環作噪聲濾波器。鐵氧體磁環在直流或低頻下損耗很小, 在高頻下, 損耗增大, 特別對 1 MHz 以上的噪聲更為有效。

直流高壓發生器在電路板設計時要盡量使交流回路和直流輸出回路分開并遠離。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盡可能小, 以減小噪聲輻射源的有效區域。使用緩沖電路減少高頻開關元件的高頻電磁干擾。盡可能減小旁路電容的引線電感; 地線應粗而短,信號線和主回路線分離等。采用高頻開關電源技術和 DSP 控制技術研制成功的 200 kV-300KV, 2 mA 系列直流高壓發生器, 具有電路結構簡單、設備體積和重量小、穩定性好等優點; 使用方便, 測量準確, 儀器智能化程度高。測試表明, 樣機*達到設計標準, 系統工作良好

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