[发明专利]一种多功能高压电源

说明书

技术领域

本发明属于特种电源技术领域，尤其是涉及一种多功能高压电源，适应于为工作机构或装置提供多种类型组合的高压电。

背景技术

为满足高电压环境下工作机构或装置的供电要求，需要由电压、种类和极性的不同组配构成的专门供电电源来适应其工作要求。如已有研究表明，在电场作用下，材料的塑性(电塑性)会得到改善，材料的电塑性与外加电场类型(包括电场强度、种类和极性等)有关。但现有高压供电电源品种单一，不能满足开展外加电场强度、种类和极性等更多影响高温塑性的因素的全面研究，给工作带来诸多的不便。

文献检索表明，现有高压电源形式组合品种单一，电源品种主要是提供单一直流正、负极性电源或单一交流高压电源或单一脉冲电源，且主要是商用电源来满足通用性的需求。而对能够同时满足具有特殊工作要求具有多种功能的专门高压电源，未见文献报道。如在材料塑性研究方面，傅莉等采用输出在0～20kV的商用直流高压电源实现了LY12CZ合金棒状或管状试样的摩擦焊接；兰柏等提供了单一的电源输出频率为10～30kHz连续可调最大输出电压为10kV高频高压交流电源；梁晋昌等设计了脉冲周期为20s的高压脉冲电源；Di.Yang和H.Conrad采用提供的直流电源装置进行了TiAl棒状试样高温压缩变形研究。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种多功能高压电源，其能够输出多种类型高压电，且电压稳定、绝缘性能优良、操作方便、安全可靠。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种多功能高压电源，其包括变压电路、整流滤波电路、安全保护电路和检测显示电路；

所述变压电路包括自耦调压器和升压变压器，自耦调压器的原边接220V交流电源，副边接升压变压器的原边，升压变压器的副边的一端接所述检测显示电路的电流表后接地，另一端作为多功能高压电源的交流高压输出端；

所述整流滤波电路包括两个高压硅堆和两个高电压大电容，其中，一个高压硅堆正极与升压变压器的高压输出端连接，负极作为多功能高压电源的正直流高压输出端；另一个高压硅堆负极与升压变压器的高压输出端连接，正极作为多功能高压电源的负直流高压输出端；两个高电压大电容一端接地，另一端分别与多功能高压电源的正直流高压输出端、负直流高压输出端连接；

所述安全保护电路主要包括过流保护模块，过流保护模块串接在自耦调压器的副边，检测自耦调压器副边流过的电流；

所述检测显示电路主要包括电压表、电流表、分压器，电流表串接在升压变压器的副边的一端，然后接地，检测高压电源主回路的电流；分压器一端与所述多功能高压电源的正直流高压输出端连接，另一端接地；电压表一端接地，另一端接分压器的抽头，电压表通过检测分压器抽头处的电压实现对正直流高压输出端输出电压的检测。

在上述的多功能高压电源中，所述高压硅堆由多个耐压值为1500V以上的二极管串联组成，串接而成的高压硅堆总耐压值不低于15kV。

在上述的多功能高压电源中，所述高电压大电容耐压值为15000V以上，电容值0.1～5μF。

在上述的多功能高压电源中，所述多功能高压电源的正直流高压输出端、负直流高压输出端、交流高压输出端分别与接地端一起使用，分别可以输出0～10000V正直流高压、负直流高压、交流高压。

在上述的多功能高压电源中，所述正直流高压输出端与接地端之间可接两个放电小球，通过调整两个放电小球之间的间隙，使小球放电，在正直流高压输出端输出一定频率和电压值的高压正脉冲，此时正直流高压输出端就成为正脉冲输出端，输出脉冲频率0.1～10Hz，电压100～10000V；放电小球间隙很大时，正直流高压输出端输出正直流高压。

在上述的多功能高压电源中，所述放电小球可以接在正直流高压输出端与接地端之间，也可以接在负直流高压输出端与接地端之间，也可以同时在正直流高压输出端与接地端之间、负直流高压输出端与接地端之间接放电小球。

在上述的多功能高压电源中，所述电流表为毫安电流表，量程为1mA～200mA。

在上述的多功能高压电源中，所述多功能高压电源的正直流高压输出端、负直流高压输出端、交流高压输出端以及接地端中的任意两个可与工作机构或装置的两个电极相连接，在两个电极之间产生不同类型的电场。

所述的多功能高压电源，其还包括放电棒，用于放掉工作机构或装置的电极上的静电和高压电源高压输出端上的静电。

由于采用了如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：