[發明專利]一種多功能高壓電源

有效

• 申請號: 200910065108.8
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101562405A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 張柯柯;張占領;石紅信;馬寧;岳云;劉珊中;栗海仙;于華;王要利;吳志偉;孫敬
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02H3/08;G01R19/00
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸 君

技術領域

本發明屬于特種電源技術領域，尤其是涉及一種多功能高壓電源，適應于為工作機構或裝置提供多種類型組合的高壓電。

背景技術

為滿足高電壓環境下工作機構或裝置的供電要求，需要由電壓、種類和極性的不同組配構成的專門供電電源來適應其工作要求。如已有研究表明，在電場作用下，材料的塑性(電塑性)會得到改善，材料的電塑性與外加電場類型(包括電場強度、種類和極性等)有關。但現有高壓供電電源品種單一，不能滿足開展外加電場強度、種類和極性等更多影響高溫塑性的因素的全面研究，給工作帶來諸多的不便。

文獻檢索表明，現有高壓電源形式組合品種單一，電源品種主要是提供單一直流正、負極性電源或單一交流高壓電源或單一脈沖電源，且主要是商用電源來滿足通用性的需求。而對能夠同時滿足具有特殊工作要求具有多種功能的專門高壓電源，未見文獻報道。如在材料塑性研究方面，傅莉等采用輸出在0～20kV的商用直流高壓電源實現了LY12CZ合金棒狀或管狀試樣的摩擦焊接；蘭柏等提供了單一的電源輸出頻率為10～30kHz連續可調最大輸出電壓為10kV高頻高壓交流電源；梁晉昌等設計了脈沖周期為20s的高壓脈沖電源；Di.Yang和H.Conrad采用提供的直流電源裝置進行了TiAl棒狀試樣高溫壓縮變形研究。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種多功能高壓電源，其能夠輸出多種類型高壓電，且電壓穩定、絕緣性能優良、操作方便、安全可靠。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種多功能高壓電源，其包括變壓電路、整流濾波電路、安全保護電路和檢測顯示電路；

所述變壓電路包括自耦調壓器和升壓變壓器，自耦調壓器的原邊接220V交流電源，副邊接升壓變壓器的原邊，升壓變壓器的副邊的一端接所述檢測顯示電路的電流表后接地，另一端作為多功能高壓電源的交流高壓輸出端；

所述整流濾波電路包括兩個高壓硅堆和兩個高電壓大電容，其中，一個高壓硅堆正極與升壓變壓器的高壓輸出端連接，負極作為多功能高壓電源的正直流高壓輸出端；另一個高壓硅堆負極與升壓變壓器的高壓輸出端連接，正極作為多功能高壓電源的負直流高壓輸出端；兩個高電壓大電容一端接地，另一端分別與多功能高壓電源的正直流高壓輸出端、負直流高壓輸出端連接；

所述安全保護電路主要包括過流保護模塊，過流保護模塊串接在自耦調壓器的副邊，檢測自耦調壓器副邊流過的電流；

所述檢測顯示電路主要包括電壓表、電流表、分壓器，電流表串接在升壓變壓器的副邊的一端，然后接地，檢測高壓電源主回路的電流；分壓器一端與所述多功能高壓電源的正直流高壓輸出端連接，另一端接地；電壓表一端接地，另一端接分壓器的抽頭，電壓表通過檢測分壓器抽頭處的電壓實現對正直流高壓輸出端輸出電壓的檢測。

在上述的多功能高壓電源中，所述高壓硅堆由多個耐壓值為1500V以上的二極管串聯組成，串接而成的高壓硅堆總耐壓值不低于15kV。

在上述的多功能高壓電源中，所述高電壓大電容耐壓值為15000V以上，電容值0.1～5μF。

在上述的多功能高壓電源中，所述多功能高壓電源的正直流高壓輸出端、負直流高壓輸出端、交流高壓輸出端分別與接地端一起使用，分別可以輸出0～10000V正直流高壓、負直流高壓、交流高壓。

在上述的多功能高壓電源中，所述正直流高壓輸出端與接地端之間可接兩個放電小球，通過調整兩個放電小球之間的間隙，使小球放電，在正直流高壓輸出端輸出一定頻率和電壓值的高壓正脈沖，此時正直流高壓輸出端就成為正脈沖輸出端，輸出脈沖頻率0.1～10Hz，電壓100～10000V；放電小球間隙很大時，正直流高壓輸出端輸出正直流高壓。

在上述的多功能高壓電源中，所述放電小球可以接在正直流高壓輸出端與接地端之間，也可以接在負直流高壓輸出端與接地端之間，也可以同時在正直流高壓輸出端與接地端之間、負直流高壓輸出端與接地端之間接放電小球。

在上述的多功能高壓電源中，所述電流表為毫安電流表，量程為1mA～200mA。

在上述的多功能高壓電源中，所述多功能高壓電源的正直流高壓輸出端、負直流高壓輸出端、交流高壓輸出端以及接地端中的任意兩個可與工作機構或裝置的兩個電極相連接，在兩個電極之間產生不同類型的電場。

所述的多功能高壓電源，其還包括放電棒，用于放掉工作機構或裝置的電極上的靜電和高壓電源高壓輸出端上的靜電。

由于采用了如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性：