[实用新型]脉冲高压电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲型直流电供电技术领域，具体涉及一种脉冲高压电源。

背景技术

微波加热具有加热均匀、速度快、热效率高、容易实现自动控制等优点。与传统的加热技术相比，微波加热无疑具有极大的吸引力和广阔的工业应用前景。而微波功率设备中的核心部件是驱动微波源的开关电源，它的工作效率和稳定性直接影响着微波设备的整体性能。

传统的磁控管驱动电源有两种方式，一种是线性电源，采用工频变压器、二极管、电容组成的倍压电路产生阳极高压。该结构利用工频变压器升压产生高压，但由于频率较低，所以该类结构体积大、笨重、损耗大，对电网谐波污染严重，而且供电电源的供电功率不可调，功率因数低。由于输出功率的不可调，微波炉只能采取间断性供电的方法给磁控管进行供电，来改变微波炉的平均输出功率，这种频繁开启、关闭的方法会严重的影响磁控管的使用寿命。

除了线性电源的供电方式外，随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地发展创新，由于其具有小型、轻量和高效率的特点，所以磁控管电源中也越来越多地应用了开关电源结构。但是由于连续磁控管正常的工作条件不是直流高压，现有的开关电源绝大多数输出的都为直流电压，因此一般的开关电源拓扑结构会在输出端加上开关，通过开关的开通和关断来控制电压输出。虽然此举虽基本能够满足磁控管的供电要求，但是由于磁控管的工作电压为4K多伏的电压，因此输出端的开关要承受很高的电压应力。这种供电方法不仅增加了元器件，而且在高压下控制开关，存在很大的安全隐患。

鉴于现有的这两种磁控管驱动电源存在上述缺陷，设计一种性能稳定、高效节能的磁控管驱动电源具有极高的科研价值和商业价值。

发明内容

本实用新型旨在解决现有的磁控管电源结构复杂、性能不稳定、存在极大安全隐患的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种脉冲高压电源，包括整流滤波模块、主电路模块、取样反馈模块以及控制驱动模块，所述主电路模块包括LLC谐振模块、高频变压器T1和高压整流模块，所述整流滤波模块的输入端与市电相连接、输出端与所述LLC谐振模块相连接，所述LLC谐振模块通过所述高频变压器与所述高压整流模块相连接；

所述取样反馈模块从所述高压整流模块的输出端取样，其信号输出端与所述控制驱动模块的输入端相连接，所述控制驱动模块的输出端连接所述LLC谐振模块；

对应的市电通过整流滤波模块，输入到所述主电路模块，再由所述主电路模块向阴极提供高电压，通过所述控制驱动模块使得输出的波形为脉冲型直流电压，实现高压脉冲输出，供给对应的磁控管。

优选的，所述LLC谐振电路包括电阻R2、电阻R3、电力MOSFET Q1、Q2、电感LR1、变压器励磁电感Lm和电容CR4，其中，所述电阻R2、R3分别并联到所述电力MOSFET Q1、Q2的栅极和源极，所述电力MOSFET Q1、Q2相互串联，接到输入电压上，所述电感LR1、电容CR1、和变压器励磁电感Lm共同组成LLC谐振网络连接到所述高频变压器T1的原边输出，所述高频变压器T1的原边输入为所述LLC谐振电路的输出电压。

所述高压整流模块包括二极管DR1、DR2，电容CR2、CR3，其中，所述二极管DR1的阴极与电容CR2相连，所述二极管DR1阳极与二极管DR2的阴极相连，所述二极管DR2阳极接电容CR3，所述电容CR1与CR2串联；

所述主电路模块通过所述高频变压器进行初级升压，再经过所述高压整流模块再次升压后向阴极提供高电压。

优选的，所述控制驱动模块包括低频调制电路和驱动电路，所述低频调制电路包括555定时器、二极管D1、D2、电位器R2、电阻R1、R4、稳压芯片Z4040-5以及电容C1、C2；

其中，所述稳压芯片Z4040-5的2脚与3脚相连，1脚通过电阻R4接入VCC，NE555的8脚接5伏电压，5脚通过所述电容C1与1脚相连接地，6脚与2脚相连之后接到二极管D1的阴极也就是D2的阳极，7脚接D1的阳极及电位器R2的输入端，3脚接入SG3525的10脚，4脚接5伏的电压及Z4040-5的1脚，R1、R2、R3串联之后接到D2的阴极，电容C1、C2串联之后接到二极管D2的阳极。

优选的，所述驱动电路包括控制芯片SG3525、驱动芯片IR2110、电阻R4、R5、R7、R8，以及电容C2、C3、C5、C6、C7，