[发明专利]小电流高精度可变高压输出装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业检测领域，尤其是一种小电流高精度可变高压输出装置。

背景技术

在工业检测手段中，接受射线的能量变化的传感器主要采用光电倍增管、电离室等方式，这两种传感器的使用都需要外加稳定的几千伏特偏置电压，并且，电压要求可以设定任意电压值，或可以远程通过模拟量的方式进行需求电压的设定。目前的高压输出装置输出的高压范围较窄，无法满足上述传感器较宽范围的高压偏置需求，通用性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够满足高压偏置需求、输出可变高压的范围宽、通用性强的小电流高精度可变高压输出装置。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种小电流高精度可变高压输出装置，包括线性稳压源，其输出端与脉宽调制电路的输入端相连，脉宽调制电路的输出端与六倍压升压电路的输入端相连，六倍压升压电路的输出端与调节指示电路的输入端相连，六倍压升压电路输出高压电至用电设备，调节指示电路的输出端与线性稳压源的输入端相连，线性稳压源、脉宽调制电路、六倍压升压电路和调节指示电路形成闭环反馈控制回路。

所述线性稳压源的供电端接+24V直流电，所述调节指示电路的输出端与上位机相连。

所述脉宽调制电路包括脉宽调制芯片SG3526，其第1、6、18引脚相连后通过电容C3接地；其第2、7、11、15引脚共地；其第17引脚通过电阻R1接+24V直流电；其第13引脚通过电阻R3接MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的漏极接变压器T1的初级线圈，MOS管Q2的源极分别与电阻R16、电容C14相连，电阻R16的另一端接脉宽调制芯片SG3526的第9引脚，电容C14的另一端接脉宽调制芯片SG3526的第10引脚；其第16引脚通过电阻R4接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极接变压器T1的初级线圈，MOS管Q1的源极接地；线性稳压源的输出端接变压器T1的初级中心抽头。

所述六倍压升压电路包括所述变压器T1的次级线圈，其一端与电容二极管CR19的阴极相连，电容二极管CR19依次与电容二极管CR10、CR11、CR12、CR13、CR14串联，电容C18依次与电容C20、C22串联，电容二极管CR14的阳极分别与电容C24、电阻R21的一端相连，电容C24的另一端接地，电阻R21与电阻R22串联后接用电设备，电阻R22的另一端分别与电阻R23、R24相连，电阻R23、R24接调节指示电路的输入端。

所述调节指示电路包括接口芯片J3，其第1引脚接+5V参考电压Vref，其第11、12引脚分别与所述电阻R26、R23相连，其第5、7引脚接线性精密电源的输入端，其第3、4引脚与上位机相连，其第1、7、3、4引脚分别接第一、二、三、四运放U1A、U1B、U1C、U1D的输出端，第一运放U1A的正相输入端通过电阻R6接接口芯片J3的第6引脚，第二运放U1B的正相输入端依次通过电阻R17、R2、R1接接口芯片J3的第5引脚，第三运放U1C的正相输入端通过电阻R25接地，第三运放U1C的反相输入端接接口芯片J3的第12引脚，第四运放U1D的正相输入端通过电阻R17接接口芯片J3的第9引脚。

所述线性稳压源包括线性稳压芯片UC3832，其第1、14引脚均接+24V直流电，其第3引脚接所述接口芯片J3的第5引脚，其第4引脚接所述接口芯片J3的第6引脚，其第5、7、8、12引脚共地，其第13引脚接三极管Q3的发射极，其第9引脚接所述接口芯片J3的第7引脚，其第10引脚通过电阻R8接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极通过电感L1接所述变压器T1的初级中心抽头。

由上述技术方案可知，本发明中的脉宽调制电路产生的调幅信号分别驱动两个MOS管Q1、Q2轮流导通，产生方波信号经过变压器T1耦合进入次级升压，再经过六倍压升压电路升压至最高-3000V，高压输出的范围变化通过改变MOS管Q1、Q2的输入电压而改变，输入电压的改变方式为外接电位器改变参考电压输入至调节端口进行改变；六倍压升压电路输出的高压经过分压，一方面按比例输出反馈电压至上位机，用于对输出电压及电流的监控，一方面反馈电压进入闭环控制，追踪输出电压的改变，通过微调输入MOS管Q1、Q2的电压来实现输出电压的稳定。本装置可以实现小电流，-0～-3000V直流电压的输出，可以应用于检测器如：电离室，光电倍增管等功率小，高压稳定度要求高的场合。

附图说明

图1是本发明的电路框图；

图2、3、4、5中线性稳压源、脉宽调制电路、六倍压升压电路和调节指示电路的电路原理图。