[发明专利]一种快速线性充电系统及方法

说明书

本发明涉及一种快速线性充电系统，包括AC电源、一级开关、变压模块、极性选择模块和CPU控制器，AC电源、一级开关、变压模块与极性选择模块依次连接，极性选择模块的输出端与负载电容连接，还包括二级开关、充电时间调节模块、闭环控制模块和采集监控模块，一级开关、二级开关、充电时间调节模块与变压模块依次连接，闭环控制模块分别与一级开关、CPU控制器和负载电容连接，采集监控模块分别与负载电容和CPU控制器连接，二级开关与CPU控制器连接。与现有技术相比，本发明采用实时采集负载电容电压反馈，进行闭环控制的原理进行充电，解决了前级使用调压器进行调压的安全问题，电机寿命问题，调压器本身的精度问题。

技术领域

本发明涉及一种高压充电系统，尤其是涉及一种快速线性充电系统及方法。

背景技术

在现有的电子行业，电子产品对抗浪涌的测试要求等级越来越高，所以对雷击浪涌发生器要求能产生的电压就越高，对于需要产生稳定的高压浪涌波形，离不开一套稳定可靠的充电系统，目前行业里采用的高压充电系统原理如图1。

现有工作原理，是通过手动或者电机控制调压器，输出对应的电压U1，U1在经过变压器进行升压至U2，升压之后进入极性选择模块，最终输出高压直流U3对负载电容进行充电，现有的这种控制原理有如下两点缺陷：

1)前级的手动或者电机控制调压器，手动控制方式安全性能不高，同时人为的旋转控制准确度很差，电机控制调压器模式，每一次运行调压器就要来回转动，寿命有待考核，还有调压器本身有最小调节电压(最小一匝对应的电压值)，对精度误差影响非常大，当精度要求误差超过了这个最小调节电压值，调压器无法达到精度要求。

2)此原理的充电时间是固定的，所知晓的大部分充电至所需电压的时间都在50S左右，但是很多标准测试测试要求都可能在30S甚至更快的一个间隔时间。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精确度高、充电时间可调快速线性充电系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现

一种快速线性充电系统，包括AC电源、一级开关、变压模块、极性选择模块和CPU控制器，所述的AC电源、一级开关、变压模块与极性选择模块依次连接，所述的极性选择模块的输出端与负载电容连接，

还包括二级开关、充电时间调节模块、闭环控制模块和采集监控模块，所述的一级开关、二级开关、充电时间调节模块与变压模块依次连接，所述的闭环控制模块分别与一级开关、CPU控制器和负载电容连接，所述的采集监控模块分别与负载电容和CPU控制器连接，所述的二级开关与CPU控制器连接。

所述的采集监控模块包括电压互感器和AD转换器。

所述的闭环控制模块包括电压采集器、比较器和开关信号驱动电路。

所述的一级开关和二级开关均为三极管。

所述的充电时间调节模块包括多个依次连接的充电电阻，各充电电阻分别并联一个开关。

所述的充电电阻的数量为5个。

所述的极性选择模块包括全波整流电路。

所述的采集监控模块带有显示屏。

一种所述的快速线性充电系统的充电方法，包括：系统运行后，二级开关闭合，CPU控制器同时发出3个指令，第一指令为发送给闭环控制模块的设定电压U2，闭环控制模块控制一级开关闭合直到负载电容充电至设定电压，第二指令为发送给充电时间调节模块的充电时间，充电时间调节模块选择相应的充电电阻，第三指令为发送给极性选择模块的电压极性电路；同时，采集监控模块作为二级保护通道，实时监控负载电容上的电压情况，当电压超过设定阈值，采集监控模块将处理信息反馈给CPU控制器，CPU控制器断开二级开关。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：