一種小型化高壓小功率電源設計

圖3 分布電容折合到初級的等效電路

圖4 高壓變壓器繞制示意圖

實(shí)踐證明，分段分組繞制法還較好地解決了高壓變壓器的絕緣問(wèn)題。

4.3 輸入電壓范圍的調制

工作在高頻高壓條件下的小功率電源，輸入電壓范圍的調節會(huì )出現困難。不但調整率很差，而且在輸入電壓超過(guò)一定值時(shí)，電源無(wú)輸出，或輸出電壓不穩定。原因是高壓小功率電源的占空比很小，工作時(shí)的導通脈寬很窄（呈窄脈沖工作狀態(tài)）。當輸入電壓升高時(shí)，輸出能量不變，脈沖寬度變窄，幅度加長(cháng)。輸入電壓升高到一定限度，控制電路呈失控狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現有效的閉環(huán)控制，導致整個(gè)電路關(guān)閉。為解決這個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析試驗，設計了一個(gè)輸入電壓調節電路，如圖5所示。

圖5 輸入電壓調節電路

它實(shí)際上是一個(gè)輸入電壓預穩壓電路，輸入電壓經(jīng)過(guò)它，成為基本穩定的電壓，再加到主電路（開(kāi)關(guān)電路）上。

經(jīng)過(guò)調試，試驗和長(cháng)期裝機應用，證明了該電路的穩定與可靠。表1是設置輸入電壓調節電路與沒(méi)有設置時(shí)的實(shí)測數據。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，這里只給出輸出主電路（25kV）參數。明顯看出，加了該電路后，輸入電壓調整率大大提高，輸入電壓調節范圍也增至250V。

表1 輸入電壓變化對輸出電壓的影響

由于上電時(shí)，輸入端瞬間沖擊電流很大，對輸入電壓調節電路造成危害。為此，還專(zhuān)門(mén)設計了輸入緩沖電路。

另外，高壓電源變壓器的變比n大，變壓器次級反饋到初級變化率較小，帶來(lái)的問(wèn)題是穩壓效果不理想。這樣,還設計了輸出電壓預穩壓電路。因篇幅有限，實(shí)際電路從略。

5 開(kāi)關(guān)電路的仿真實(shí)驗

開(kāi)關(guān)級電路原理圖如圖6所示。這里開(kāi)關(guān)級的負載是高頻高壓變壓器，它的輸入特性與負載的特性有關(guān)。在高壓小功率應用中，由于輸出電流小，負載電阻大，次級整流二極管的導通角很小。為便于建立仿真模型?？珊雎载撦d電阻的影響。

圖6 開(kāi)關(guān)電路電原理圖