[发明专利]高压直流电源程控系统

说明书

本发明涉及直流电源输出控制技术，具体涉及直流电源输出控制系统，更具体地说，涉及一种可提供高可靠性、高精度、高安全性的高压直流电源程控系统。

尽管程控电源产品已有不少，但至今为止，尚无可实行程控化的高压直流电源，现有高压直流电源大都采用手动机械控制，如已公开的专利号为96235410.4的中国专利“多功能可调高压直流电源”采用人工来控制电器开关调节直流电源的输出；专利号为93222104.1的“可控硅高频高压直流电源”采用可控硅短路保护和人工开关来实现输出控制；专利号为86203043的“恒流高压直流电源”采用调压晶闸管来控制电源输出；还有专利号为98227442.4的“一种直流稳压电源”，是在三端稳压器的控制端连接有一个多档位拨动开关，在整流滤波电路的负极并联连接有多个阻值不同的电阻，每个电阻可通过调整拨动开关单独与三端稳压器的控制端连接，从而输出所需的电压值。

从目前所检索到的专利文献中，还没有发现有关采用程控的方法来输出高压直流电源的专利文献，同时从查阅国内外的大量资料和仪器中表明：程控高压直流电源的输出电压最高没有超过三百伏，而且电压越高精度越低，可靠性越差，可操作性也越差，这是由于控制电路中，很多电子器件难以承受高电压，如一般控制芯片、三极管、三端稳压等等，在高压下很容易发热、击穿引起短路或开路等问题，这样会很不安全；同时微机控制单元也很难控制高压，精度提不高，稳定性很差，漂移量大，高压电源引起高压静电和高压脉冲很容易击穿微机的控制接口，另外电源电压高对人工操作带来不安全因素。

本发明的目的在于提供一种高压直流电源程控系统，可克服现有技术的上述缺点，能够提供高于300V并且从0V到最高电压连续平滑可调的直流电源，所提供的直流电源具有安全可靠性高、各种保护功能强等特点。

本发明的目的通过如下技术方案实现：构造一种高压直流电源程控系统，可由微机程序控制向需供电设备提供高压直流电源，其特征在于，包括微处理单元、受控于所述微处理单元的多个叠加连接的电源单元及可调电源单元，分别与所述多个电源单元及所述可调电源单元输出端连接并与之对应的多个切换单元，所述各个切换单元的输出端与所述用电设备相连接。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述微处理单元包括微处理器，与所述微处理器连接的输入键盘、显示器、译码和I/O控制单元、D/A转换单元、A/D转换单元，分别与所述D/A、A/D转换单元连接的高压运放单元、分压单元，为所述微处理器提供工作电源的工作电源单元，所述高压运放单元和所述分压单元的输入端口与所述电源单元和所述可调电源单元相连接。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述微处理器包括CPU，与所述CPU交换信息的读写接口、数据存储器、程序存储器、复位单元、晶振单元、与所述微机进行信息交换的通讯保护单元接口，所述读写接口与所述D/A转换单元、A/D转换单元相连接。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述电源单元包括220伏接入和接口保护单元，与所述保护单元连接的交流变压和直流转换单元，与所述转换单元输出端连接的稳压滤波单元，与所述稳压滤波单元输出端连接的电源指示和二次过滤单元，与所述二次过滤单元输出端连接的电源保护和监控单元，与所述监控单元输出端相连接的电源输出单元，所述电源输出单元的输出端与所述继电器切换单元的输入端相连接，还包括与所述电源保护和监控单元连接的电压异常报警单元。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述可调电源单元包括220伏接入和接口保护单元，与所述220伏接入和接口保护单元输出端连接的交流变压和直流转换单元，与所述交流变压和直流转换单元输出端连接的稳压滤波单元，与所述稳压滤波单元输出端连接恒流保护单元，所述恒流保护单元的输出端与所述继电器切换单元的输入端相连接，所述电源单元与所述恒流保护单元相连接。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述切换单元包括继电器，与所述继电器并联连接的分流保护切换单元，控制所述继电器切换工作的控制单元，所述继电器的输入端与所述电源单元的输出端相连接，所述继电器的输出端与所述需供电设备连接。

在上述本发明提供的高压直流电源程控系统中，所述译码和I/O控制单元包括与所述微处理单元连接的译码单元，与所述译码单元连接并进行信息交换和处理的片选单元、控制单元、比较电路并输出控制切换单元，所述片选单元与所述控制单元相连接，所述片选单元与所述控制单元分别连接到驱动单元。