[实用新型]一种高压调压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压电源技术领域,具体是指一种高压调压电路。 

背景技术

目前高压调压技术，传统上主要是采用单独的串联调压或并联调压的方法，这种方法虽然也能实现输出高压的变压，但存在调压范围窄，效率差，要求输入电压高的缺点： 

1、对于如图1所示的串联调压方式，输出电压不能实现从0V起调；对于如图2所示的并联调压方式，输出电压的最大值不能调到基准输入电压值Vmax(-2200V)。所以，单独的串联或并联调压，均无法实现宽的输出电压范围（0V～Vmax），从而限制了产品的使用范围； 

2、转换效率低，由于都要使用电阻来分压，如图1中的电阻R212、图2中的电阻R203，这两个电阻上消耗了大量的功率； 

3、为提高带载能力，要求提供更高的Vmax电压，如图1或图2所示输出电压为-1100V时，基准输入电压要求使用-2200V的Vmax电压，而更高的Vmax电压，也意味着更高的成本和更低的效率。 

4、现有技术主要采用高压稳压管进行导通控制，对于串联调压方式来说这种方法耗损较大且成本较高，如串联调压图1中的ZD201，ZD202，ZD203均采用高压稳压管，成本高，而且由于两端电压太高，有少量的电流流过都会产生较大的耗损，效率较低。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能实现较宽的调压范围、转换效率高且耗损小的高压调压电路。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种高压调压电路，包括运算放大器、控制元件、串联调压环节以及并联调压环节；PWM控制信号输入到运算放大器的输入端，运算放大器的输出端分别 与串联调压环节和并联调压环节相连，其中运算放大器与串联调压环节之间还连接一控制元件来对串联调压环节进行导通控制；基准高压源输入端输出基准输入电压至串联调压环节，所述串联调压环节与并联调压环节均连接高压输出端。 

输入的PWM控制信号从运算放大器反相输入端进入后经运算放大器信号处理，从运算放大器的输出端分别进入串联调压环节和并联调压环节，所述串联调压环节和并联调压环节根据运算放大器处理后的PWM控制信号对基准输入电压进行线性调压，调压后的输出高压供至高压输出端，从而实现了PWM控制信号对输出高压的调压控制。 

优选的技术方案是：本高压调压电路还包括一滤波单元，所述滤波单元与运算放大器输入端相连接，输入的PWM控制信号经滤波单元输入到运算放大器输入端。在运算放大器处理之前，滤波单元首先对输入的PWM控制信号进行滤波处理，有助于提高后续调压操作的准确度。 

优选的技术方案是：本高压调压电路还包括一反馈电路，所述反馈电路介接在高压输出端与运算放大器输入端之间，高压输出端输出的电压还通过反馈电路进行反馈处理，以使得高压输出端输出的高压稳定。 

所述控制元件还可以包括K个TVS管，所述K个TVS管的阳极和阴极相互串联，用于对串联调压环节来进行导通控制；TVS管的个数K主要由输入高压值与TVS管击穿电压值来确定。运算放大器的输出端连接一二极管的阴极，所述二极管的阳极通过一电阻连接一三极管的基极，所述三极管的集电极连接第一个TVS管，所述第K个TVS管连接串联调压环节。使用TVS管来代替成本较高的高压稳压管，使得成本降低，并有效地避免产生较大的耗损，从而提高工作效率。 

所述高压调压电路的反馈电路包括两个电阻，两电阻组成串联支路，支路的一端连接至高压输出端，另一端接地，同时，两电阻之间的支路节点连接到运算放大器。 

更具体地，所述串联调压环节与并联调压环节分别由M个三极管和N个三极管组成，所述M个三极管的集电极与发射极相互串联，N个三极管的集电极与发射极相互串联，所述串联调压环节的M个三极管串联后介接在基准高压源输入端和高压输出端之间，与高压输出端所接的负载相串联；所述并联调压环节的N个三极管并联接在接地端和高压输出端之间，与高压输出端所接的负载相 并联。 

串联调压环节与并联调压环节的相互结合使得每路的输出高压可调，实现较宽的调压范围，甚至可以从0V起调，并且均适用于正、负高压的调节，可使用在要求每路的输出高压可调或者每路的输出高压受输入信号的控制按一定规律变化的不同的应用场合；