高压电源设计
小功率10kV直流高压电源设计
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald61小体积高压电源在工业领域有着重要的应用，例如:静电植绒和静电喷涂工艺中就普遍使用到高压电源。
植绒是绒毛在高压电场作用下垂直植入布料的过程，高压电源是整个静电植绒过程的核心组成部分[1]。
在一些特殊情况下，需要采用便携式的植绒设备。
该文介绍了一种由PIC12F1822控制的小功率高压电源，可以克服这些问题。
1 高压电源的整体设计电源主要由反激变换电路、控制电路、谐振电路、输出整流4个部分组成[2]。
高压输出端的电阻R1是放电电阻，可防止C2的残留高电压对使用者产生电击伤害。
输入电压由电池V B A T 提供，反激电路由开关管N MO S、高频变压器T1、二极管D1、电容C1及谐振变压器T 2的初级构成。
通过反激电路将电池电压V B A T 升高到约400 V。
控制电路采集反激输出电压V1，当检测到V1的电压达到400 V 时，控制电路停止产生PW M信号，同时输出高电平触发可控硅SCR，使得可控硅SCR导通，此时电容C1两端的电压为400 V。
SCR导通后，C1通过SCR向T 2放电，C1、SCR、D2、T 2初级形成LC谐振电路，将电容C1中存储的能量传输到输出电容2。
谐振电路电流仿真结果如图1所示[3]。
图1中I s 是流经可控硅S CR 的电流，是流过二极管2的电流，变压器2的初级电流为Ip。
图中Ip 是谐振电流，其谐振频率如公式1所示。
(1)其中，为输出变压器T 2的初级电感；为电容1的电容量。
2 高压电源控制电路2.1 主控芯片高压电源采用两节电池供电，输出电压可达10 k V。
为满足重量轻、体积小、稳压性较好等特点，文中采用PIC12F1822作为核心控制器件。
PIC12F1822是一款高性能R ISC单片机，图2是PIC12F1822外围电路图。
电路中由单片机内部的PW M模块产生PW M信号控制反激电路,将电池电压转换成约400 V左右的直流电压。
光电倍增管高压电源设计
光电倍增管高压电源设计作者：夏江涛房润晨袁昌斌来源：《现代电子技术》2010年第02期摘要:介绍了一种基于脉宽调制( PWM) 技术的高电压、低电流稳压电源,主要用于光电倍增管等光电探测器的高压偏置源。
采用集成电路控制方案,由PWM集成控制器SG3524产生脉宽可调制的矩形波控制信号,选用自制的高频变压器实现脉冲升压,通过倍压整流方式实现直流高压输出。
经过实验测试,当输出高压为1 200 V时,输出电压稳定度高,纹波系数小于1%。
该电源的性能稳定可靠,可用作多种便携式探测设备中的高压偏置源。
关键词:开关电源;脉宽调制;倍压整流;变压器;光电倍增管中图分类号:TN86文献标识码:B文章编号:1004-373X(2010)02-201-04Design of High_voltage Power Supply in PhotomultiplierXIA Jiangtao,FANG Runchen,YUAN Changbin(College of Electronic & Information Engineering,Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing,210044,China)Abstract:A high_voltage under_current stable power based on PWM technology is introduced,which is principally used as the photoelectric detector′s high_voltage power such as photomultiplier.The switching mode power adopts integrated circuit ,which is integrated controller SG3524,producing pulse_width modulating squarewave control signal.The power supply adopts homemade high_frequency transformer to realize step_up pulse and get the high_voltage output by voltage doubling rectifying circuit.In the experiment,the output is high stable and the ripple factor is less than 1%.The power is stable and reliable,it can be used as the portable detection equip ment′s high_voltage power.Keywords:switching mode power supply;pulse width modulation;voltage doubling rectifying circuit;transformer;photomultiplier0 引言便携式设备应具备体积小,轻便、移动性好等优点。
发射机高压电源并联供电方式设计
的 Ｆ Ｔ 全桥 电路 ，它是一个基本的高功率换流 器，它使 功 Ｅ 率脉冲变压器 的两组初级绕组中产生双极性脉冲， 次级 经 而
图 １ 阴极 电源 原理 框图
过一个基本型 ４倍压 电路最后输 出 ９Ｖ 的高压 。 出端接 一 ｋ 输 个 阴极脉冲 电容 ｃｌ ，为 阴极脉冲 电流 的产 生提供 能量 ，另
３ 高压 电源工作原理
３ １ 阴 极 电源 闭环 电路 ．
阴极电源即螺旋线 电源 ， 其功能是解决供行波管所 需的 螺旋线电压 。由于螺旋线接地 ，阴极相对地 为负高压 ，而各 电极电位是相对 阴极而言 的， 即行波管各电极电压 均悬 浮于 负阴极高压之上 ，收集极高压 电源是一个调宽式 ＤＣ ＤＣ变 ．
电流 电源 。
串联供 电法 ，阴极 电压 由收集极电源 Ｅ 和体电源 Ｅ 即 ｃ ｂ（ 收集极与管体之间的电源，由于它仅流过行波管的体 电流 ， 故
把 它 叫做 体 电源 ）串联 组成 。体 电源 的 电压较 低 ，流过 的 电流 也 较 小 ，所 以这 种配 置 方法 只 要求 一个 高 电压 大 电流 电源 。
中国西部科技
２１ 年 ０ ０２ ５月第 １ 卷第 ０ １ ５期总第 ２ ４期 ７
１ ９
发射机 高压 电源并联 供 电方式设计
张 军
（ 中国电子科技 集团公 司第二十研究所 ，陕西 西安 ７ ０８） １ ６ ０
摘 要：高压电源 系统是发射机 的重要组成部分 ， 其性能的好 与坏决定 了 发射机 的稳 定性 、可靠性、 体积和 重量 ；本文 结合 实际应 用的例 子，重点的介绍 了并联供 电方式的高压 电源设计方案 、工作原理；４ 倍压 电路 ，变压 器磁 芯的选择 ，初次级匝
低-高压大电流电源设计的设计难点
低/高压大电流电源设计的设计难点原创：一博科技，转载请注明出处开场白的时候，提到了电源设计最重要的因素是电流，电流大小决定了电源设计的难度。
那么电源的电流是这几年才开始变大的吗？早些年没有大电流的电源设计吗？答案当然是否定的！那么这些年电源设计的大电流和之前有什么区别呢？我的总结是：一个是高压大电流，一个是低压大电流。
高压大电流电源的设计难点时间退回十年或者二十年之前，那个时代不是没有大电流的电源设计，而是绝大多数大电流的单板，都是电源板或者背板。
普通的功能板或者板卡类单板，由于芯片工作的IO电压大多是3.3V，5V，电流通常也不会太大，大多在10A以下，常见的就是几安培。
而电源板或者背板，电流大的同时，电压也比较高，12V，36V，48V以上。
所以我总结为高压大电流的设计挑战。
应对高压，我们要关注安规，注意各种安全距离，包括空气间隙，爬电距离等。
关心阻燃，绝缘等安全相关的设计要求。
这是另外一个很大的范畴，在这里就不一一赘述了，大家关心的可以找相关资料看看，一博科技也有相关的专家负责安规的设计。
这类设计，也会有大电流，几十安培或者上百安培。
但是这种板子有另外一个特点，就是上面基本不会出现功能电路，也就是说你的CPU，DDR颗粒，大规模的FPGA等，这些电路你不会放在电源板上去实现。
电源板就是电源板，上面都是实现电源功能的元件，大的电感，电容，电阻，二极管……一个字总结，就是元件都很“大”。
这类设计应对大电流的设计挑战，解决方法也是简单粗暴的。
尽量粗的走线，尽量宽的铜箔，如果还不能满足，那就厚铜，2oz不行就4oz，再不行就6oz，10oz，甚至12oz。
我们在各研讨会都有展示的一款厚铜板，就是12oz的铜箔厚度设计。
小小一块板子，显得非常厚重，我们的工艺专家东哥的介绍就是：居家旅行，防身必备 ^-^而传统的设计规则应对这类电源板的大电流，也是简单粗暴的过设计。
所以大家心目中的载流答案经常是非常保守的，比如1安培电流，大约需要40mil的线宽；而一个10~12mil的过孔，只能承载0.5安培的电流，我甚至听到有人回答说12mil的过孔承载0.2安培电流。
基于DSP的高压电源设计
实验 结果 证明 ． 电源 能够 稳定 工作 ， 性能满 足设计 要求 。 该 其
关键 词 ： 电源 ：倍压 整流 ；相控谐 振 中图分类号 ：Ｎ ６ Ｔ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：００ １０ ２ １ ）６ ０ ８— ３ １０ — ０ Ｘ（０ ２ ０ — ０ ２ ０
Ｄｅｉｎ ｏ ｇ －ｏｔｇ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ａｅ ｎＤＳ ｓ ｆｍ ｈｖ ｌ ｅＰ ｗｅ ｕ ｐｙＢ ｓｄｏ Ｐ ｇ ａ
流保护等功 能。
高压 电源 的重要特 点就是快速 可靠保护 。例 如过流保护 、 过压保护 、 穿短路保护 等 ， 击 这里在
定 稿 日期 ： ０ ２ ２ ０ ２ １ —１ — ５
作 者 简 介 ： 庆 蛟 （９ ７ ， ， 东泰 安 人 ， 士研 究 生 ， 侯 １ ８ 一） 男 山 硕
接 地 ， 一 端 输 出 高压 ， 够 大 大 减 小 电压 纹 波 。 另 能
一
图 ３ Ｔ ３ ０ ２ １ 制 框 图 ＭＳ ２ Ｆ ８２控
Ｆ ｇ ｏ ｔ ｌｄ ａ ｒ ｍ ｆＴＭＳ ２ Ｆ ８ ２ ｉ ．３ Ｃ ｎ ｒ ｉｇ ａ ｏ ｏ ３ ０ ２ １
为 了使 控 制 电路 尽 量 避 免 受 高 电压 功 率 部 分
Ｈ Ｕ Ｑ ｎ － ａ ，Ｆ Ｎ ｅｒｎ ＩＤ ｎ，Ｎ Ｕ Ｘ ａ － Ｏ ｉｇｊ ｏ Ｅ Ｇ Ｄ — ，Ｌ ａ ｉ ｅ Ｉ ｉｏｒ ｕ
（ ｒｄ ａ ｃ ｏｌｆＡ Ｔ Ｇａ ｕｔ Ｓｈ ｏ ｏ ＨＵ ，Ｍａｎｈ ｎ２ ３ ０ ｅ ａｓａ ４ ０ ０，Ｃ ｉ ） ｈｎ ａ
研究 方向为 高压谐 振 电源及其 嵌入 式应 用。 ８ ２
基 于 ＤＳ 的 高 压 电 源 设 计 Ｐ
Ｄ ／ Ｃ环 节 来 的 反 馈 信 号 ， 实 时地 做 出 反应 。 ＣＤ 并 控 制 Ｄ ／ Ｃ环 节 输 出 电压 的 大 小 。对 于 Ｄ ／Ｃ环 ＣＤ ＣＡ
低功耗PMT高压电源设计
（ 中国兵 器 工业 第 五八 所智 能检 测 技术 部 ， 四川 Ｉ 绵阳 ６ ２ １ ｏ ｏ ｏ ）
摘要 ：针 对 目 前 光 电倍 增管 （ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｉ ｅ ｒ ｔ ｕ ｂ ｅ ，Ｐ ＭＴ ） 高压 电路 存 在 的不足 ，研 制专 门用 于 １ ４ Ｐ Ｉ Ｎ的 Ｐ ＭＴ高 压 底 座 。高压 电源采 用 Ｌ Ｔ ３ ５ ８ ０ 升 压 变换 器 ， 利用 单端 反激 方 式 实现 高压 输 出 ， １ ２阶倍压 整 流给 Ｐ ＭＴ各 级提 供 分压 ， 并列 出设 计原 则 和给 出 电源测试 指 标 。结 果表 明 ：该 方 法是 有 效 、可 行 的 ，能使 电源体 积和 功耗 明显 减 小。 关键 词 ：Ｌ Ｔ ３ ５ ８ ０ ； 倍压 整 流 ；单端 反 激 式升压
０ 引 言
目前 ， 闪 烁 探 测 器 普 遍 用 于 核 辐 射 测 量 中 。 由
ｌ ０ ￣－ Ｒ Ｃ的每 级 都 需 要 分 压 ，为 了具 备 通 用 性 ， Ｐ ＭＴ
高 压 电源 普 遍 采 用 高 压 模 块 加 分 压 电路 设 计 ， 这 样 用 户 可 自行 设 置 各 级 问 分压 比 。但 是 分 压 电路 会 大
ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ，１ ２ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｖ ｏｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｏ ｆ ＰＭ Ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｌ ｉ ｓ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ’ Ｓ
高压电源设计
高压电源设计摘要：高压电源是一种将低压电源转换为高电压的设备。
它在各种领域中被广泛应用，如工业、医疗、科研等。
本文将介绍高压电源的基本原理和常见的设计方法，包括电源拓扑结构、元器件选择、保护电路设计等。
通过合理的高压电源设计，可以提高系统的稳定性和可靠性。
1. 引言高压电源是将低电压信号转换为高电压信号的重要设备。
在很多应用中，如电子束设备、气体放电管、激光器等，都需要使用高压电源。
因此，高压电源的设计对于这些应用设备的正常工作非常重要。
本文将详细介绍高压电源的设计原理和常见的设计方法。
2. 高压电源的基本原理高压电源的基本原理是将直流或交流低压电源转换为高电压。
常见的高压电源拓扑结构有升压型、降压型和反激型等。
升压型高压电源通过变压器实现电压的升压，降压型高压电源通过变压器实现电压的降压，而反激型高压电源则通过共振电路实现电压的升压。
3. 高压电源的设计方法高压电源的设计需要考虑多个因素，如输出电压、输出电流、稳定性、效率等。
在设计过程中，需要选择合适的元器件，并合理布局电路板。
以下为高压电源设计的基本步骤：3.1 电压选择首先需要确定所需的输出电压。
根据应用需求和性能要求，选择合适的输出电压。
3.2 拓扑结构选择根据输出电压的要求和电路条件，选择合适的高压电源拓扑结构。
常见的高压电源拓扑结构有升压型、降压型和反激型等。
3.3 元器件选择根据电路拓扑结构和工作条件，选择适合的元器件。
包括变压器、电感、电容、二极管、晶体管等。
3.4 保护电路设计设计高压电源时，需要考虑过压、过流、过温等保护功能，以确保系统的安全和可靠性。
3.5 PCB布局合理布局电路板，考虑电子元器件之间的互相影响，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 高压电源的应用高压电源广泛应用于各个领域，如工业、医疗、科研等。
在工业方面，高压电源可用于电泳、电镀、玻璃加工等生产过程。
在医疗领域，高压电源可用于X射线设备、化验仪器等。
在科研领域，高压电源可用于实验室设备、粒子加速器等。
高压电源的特点与设计
高压电源的特点与设计演讲者 戴斌 演讲者：戴斌 世纪电源网版主 乞力马扎罗的雪 世纪电源网版主：乞力马扎罗的雪 联系方式 ben.day@ 联系方式： b d @163高压电源的广泛应用高压电源在电源领域中属于特种电源，它的应用是 非常广泛的，其应用领域主要在以下方面： 高压放电类 高压静电场类 电子与离子加速器类高压电源电路结构特点 1 特点 2特点 4特点 3高压变压器的特点高压变压器等效模型高压变压器绕组实例这种结构的绕 组通常称为蜂 窝式绕组或蜂 房式绕组，结 构很复杂 需 构很复杂，需 要用专用的绕 线机才能够完 成。
高压变压器绕组实例因为蜂窝式绕 组结构复杂， 工艺难度很大， 所以高压绕组 常会采用多槽 骨架的绕组结 构。
可有效降 低分布电容， 低分布电容 并保证绕组绝 缘。
常用高压电源电路结构特点 1 特点 2特点 4特点 3直流高压电源整流滤波电路特点因为直流高压电源的输出电压很高，所 以次级通常采用倍压整流电路或多绕组 分别整流后串联的结构 通常采用电容 分别整流后串联的结构。
通常采用电容 滤 波 ， 极 少 采 用 LC 滤 波 。
半波偶数倍压整流电路元件的电压应力：最低端 的电容C电压应力为Up， 其他的电容电压应力为 2Up，二极管的电压应力 为2Up Up，变压器次级峰值 电压为Up。
元件的电压应力：最低端的电容C电压应力为Up，其他的电容电压应力为2Up，二极管的电压应力为Up，变压器次级峰值2Up电压为Up。
倍压整流电路的优缺点优点：变压器匝比小，次级输出电压低，变压器工艺较简单；变压器匝比小次级输出电压低变压器工艺较简单次级匝数较少，分布电容相对较小；对输出功率有自动限制功率的能力。
对输出功率有自动限制功率的能力缺点：缺点带负载能力差，不适合大功率应用；输出高频纹波比较大输出高频纹波比较大；电压建立时间长，某些应用被限制。
变压器次级多绕组整流串联适用于几KW至几十KW的大功率高压电源。
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高压电源设计
高压电源设计主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：高压电源需要使用耐高压的材料，如高压绝缘材料、高压电容器、高压开关等。
2. 电源拓扑结构选择：常见的高压电源拓扑结构有带变压器的升压电路、倍压电路和正玄波变换电路等，根据具体需求选择合适的电源拓扑结构。
3. 控制模式选择：根据具体应用选择合适的控制模式，如恒定电流、恒定电压等。
4. 输出功率和电压范围选择：根据要驱动的负载特性和工作环境选择适当的输出功率和电压范围。
5. 过压、过流、短路等保护设计：为了保证电源和负载的安全，设计高压电源时需要考虑过压、过流、短路等情况下的保护措施。
6. PCB设计和布线：高压电源的设计需要注意良好的PCB 布局和布线，减少电磁干扰和高压漏露的可能性。
7. 散热设计：高压电源的散热设计也是一个关键因素，可以采用散热片、风扇等方式来提高散热效果。
8. 符合标准和安全认证：根据实际应用需求，确保高压电源设计符合相关标准和安全认证要求，确保产品的安全性和可靠性。
以上是高压电源设计的一些基本要点，具体的设计要素还需根据实际应用需求和具体的电源规格来确定。
可以参考相关的电源设计手册、技术资料和专利技术来进行设计。