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1、智能直流高压发生器设计汇卓电力是一家专业研发生产直流高压发生器的厂家，本公司生产的直流高压发生器 设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的直流高压发生器高压设备供应商而努力。直流高压发生器广、泛应用于高压电气设备的直流耐压和泄漏电流试验如避雷器、电 力电缆、变压器绕组及发电机的现场试验。此外还大量应用于医用器械、离子加速器等领域。 早期的直流高压发生器使用的是简单的工频倍压整流技术目前使用的是中频逆变技术，但是 很多都未使用单片机控制,仪器功能简单，控制灵活性差。而且在需要精密测髦试品泄漏电流 时，需要使用外置的微安表，安装在倍压筒的高压输出端，距离比较远时，在读数和观察仁很不 方便。而在做绝
2、缘试验的时候，泄漏电流是关键参数测量上的不方便，直接导致了使用者的使 用困难。本文介绍的直流高压发生器采用Cygnal公司新一代系统级单片机C8051阳巧。该 单片机功能强大，扩展性好。通过精心设计应用电路使用脉宽调制调压技术中频逆变技术 仪器实现了数字化的电压调节输出,良好的人机设置操作,PWM调制控制，过流保护，通信打 印功能等。特别是红外式的泄漏电流测量大大改进了当前的测量方式使用者不需要再用微 安表，可在控制面板上直接读数。整机性能达到额定功率400w，输出直流电压从零起调，最高 200kV，电流2 mA,脉动系数小于1%泄漏电流是通过在输出端设置电流信号采样板然后通 过红外数据传输的
3、方式将泄漏电流信号传送到主机实现了精确的电流测量又解决了信号读 取问题。在电压控制方式上，该设计采用了大回路电压反馈控制，由单片机来实现控制算法， 由于C8051印巧单片机片内资源丰富，而且芯片工作频率高达25MzH,完全可以满足控制的 实时性需要保证了设计的成功实现。欢Vr滤波宜施直流0-150 V电建捎节中颇幅底AI1J果S中题全幅1逆变一_8福蹄一部葡叫图1直流高压发生器系统框图系统原理及框图该机系统原理图如图1所示,工频电源电压220V经过整流滤波后，变成3o0V的直流 电压，输人脉宽调制环节，通过单片机C8051印巧的控制实现Ac/Dc变换，输出。一巧ov直 流可调电压信号，中频全桥
4、逆变环节，采用IGBT,将直流电压逆变成80kHz交流电压，通过中 频变压器实现升压，电压达到巧kv左右，通过多级硅堆倍压整流电路将电压信号转换成直流 O 一 200kV输出高压输出端的关键硬件电路设计脉宽调制电压调节这部分电路设计采用了半桥隔离变换器拓扑结构，具体电路实现见图2。PWM控制芯 片选用SG3525A电压型芯片,该芯片控制方式简单，可直接驱动MOSFET，控制和保护功能齐 全，非常适用开关电源。开关管选用了功率MOSFET，功率MosFET具有驱动功率小,工作速 度快，无二次击穿问题，安全区宽等优点。控制方式是脉宽调制，频率采用80kHz。通过单片机 C8051DF15片内的D/A转换器输出给定电压信号至SG3525A的误差比较器的正输人端, 通过光祸反馈回来的输出电压信号输人比较器的负输入端当反馈电压信号低于给定电压信 号时,SG3525A内部逻辑电路动作，输出驱动脉冲信号，随着误差电压的增大脉宽变大,使得MosFET遥 REGS片酷佰_r单机定图2半桥珥路导通时间加大，输出电压升高，反馈电压跟随升高，误差电压减小，达到输出电压等 于给定值。驱动脉冲信号为二路分别驱动2个MOSFET，每路占空比调整最高可达50%左 右，二路并用则可达到约100%，充分利用了 SG3525A的驱动能力，加大了电压调节范围。
