絕緣電阻測試儀的高壓電源設計
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由此可得出△為0.2755 m，導線(xiàn)線(xiàn)徑應小于穿透深度的兩倍。
由于漏感和分布電容的存在，在兩個(gè)VMOS導通狀態(tài)切換后會(huì )產(chǎn)生振蕩，從而導致變壓器空載時(shí)輸出電壓很高，設計中可在變壓器副邊并聯(lián)一個(gè)電阻阻尼以減小空載時(shí)的輸出電壓，同時(shí)適當減少匝數比。
3穩壓電路設計
為了得到穩定的高壓，系統設計了帶有過(guò)流保護的穩壓電路。先將輸出電壓采樣反饋到運放的正輸入端，再與負輸入端的基準電壓比較后來(lái)控制后級電路的狀態(tài)。從而達到系統自動(dòng)調節電壓的目的。系統電連接圖如圖4所示。
運放在設計中采用單電源工作方式，用作差分放大器，可將部分輸出電壓和精確的+5 V參考電壓進(jìn)行比較。而+5 V基準電壓源可采用LP2951，它具有低的靜態(tài)電流和低的壓差電壓，因此在壓差條件下靜態(tài)電流僅有微小的增加，可以延長(cháng)使用壽命。另外，5 V基準電壓也可作為后續測量電路的工作電源，可實(shí)現電源的統一。
系統中如果輸出電壓HV是1250 V，后經(jīng)R6和R7分壓為5 V，這樣運放的同相輸入端電壓與LP2951的輸出電壓相同，電阻R1上也就沒(méi)有電流流過(guò)，因此運放構成的比例積分器輸出電壓維持不變，電路處于穩定的狀態(tài)。
但如果由于某種原因導致輸出電壓HV低于1250 V，那么分壓后運放的同相輸入端電壓就低于LP2951的輸出電壓，于是R1上流過(guò)的電流經(jīng)積分器積分使其輸出電壓(Q3的柵極電壓)變低，漏極電壓(Q4的柵極電壓)變高，從而導致Q4的源極電壓(穩壓器的輸出電壓)變高，直至輸出電壓達到1250 V，積分器不再積分，電路才恢復穩定狀態(tài)。
如果由于某種原因導致輸出電壓HV高于1250 V，原理類(lèi)似，最后電路還會(huì )恢復穩定狀態(tài)。
設計中D5和Q5在電路中起保護作用。當Q3快速下拉其漏極電流時(shí)，為防止Q4的柵極電壓低于源極電壓太多而損壞管子，可使用二極管D5將此電壓限制在-0.7 V。三極管Q5在系統正常工作時(shí)不啟動(dòng)，當電流過(guò)大時(shí)，電阻R5上的壓降大于開(kāi)啟電壓，三極管導通，從而減小Q4的柵源電壓，也就減小了輸出電壓，因此限制輸出電流的增加可起到過(guò)流保護作用。
電路中，B4并聯(lián)一個(gè)電容C14，用以減小對高頻信號的阻抗，相當于微分，這樣信號上升速度加快，可以提高響應速度；R8串聯(lián)電容C17，用于濾波，以提高輸出電壓的穩定性。Q3、Q4選擇的是2SK1412場(chǎng)效應管，耐壓1500 V，電流0.1 A，功率20 W，可以滿(mǎn)足系統要求。
系統中使用了比例積分環(huán)節，由于單純比例調節存在靜態(tài)誤差，一旦被調節量偏差不存在，輸出也就為零，即調節作用是以偏差的存在作為前提條件，而且比例環(huán)節慣性也較大。而且單純的積分調節過(guò)于延緩，在改善靜態(tài)誤差準確度的同時(shí)，往往使系統的動(dòng)態(tài)品質(zhì)變壞，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間延長(cháng)，甚至造成系統不穩定。因此系統采用了比例積分調節，從而克服了單純比例環(huán)節有調節誤差的缺點(diǎn)，又避免了積分環(huán)節反應慢的弱點(diǎn)，同時(shí)改善了系統的穩定性和動(dòng)態(tài)性能。
4結束語(yǔ)
本文設計的高壓產(chǎn)生電路，結構簡(jiǎn)單、易于調節，穩壓電路采用了負反饋，具有自動(dòng)調節電壓的功能，同時(shí)帶有過(guò)電流保護功能，因此可作為絕緣電阻測試儀的高壓電源。
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