30kV高压电源控制电路及其过压保护电路设计

【摘要】随着信息化与数字化编程技术的强势崛起，如何将硬件操作与软件编程很好的联系在一起，成为了当下社会讨论的热点问题。高压直流电源作为一种应用范围广、实用性强、市场发展空间大的新时代产品，一套自动化的控制系统与完整的过压保护系统对其是必不可少的。传统的高压电源一般采用线性控制，这种方法精度低、稳定性弱，而且安全性也得不到保障。因此，研究一套自动化的控制电路与一套系统化的过压保护电路对于高压电源来说意义重大。本文针对30kV高压直流电源设计了一种智能化控制电路，根据30kV高压电源电路的特点设计了两种形式的过压保护电路。关于控制电路的设计，主要以单片机为核心构建的一个采样、反馈、调压的闭合回路。两种形式的过压保护电路是通过采样电压值的大小来控制高压电路中的TL494与可控硅的工作状态的，进而实现了对整体高压直流电源电路的保护。本文在确定了三个电路的设计方案后，根据高压电源在工作参数、稳定性以及智能控制等多方面的要求，研制了一种以单片机为控制核心，典型电路为基础的高压电源控制电路。电路中以单片机STC12C5410AD为控制主体，采用数字化控制，能够长时间稳定的维持高压电源正常输出30kV/3mA。关于两个过压保护电路的设计，其一，脉冲振荡模块过压保护电路，当采样电压大于6V（参考电压）时，TL494截止，高压直流电源停止工作；其二，可控硅—继电器过压保护电路，当采样电压大于6V（参考电压）时，可控硅导通，高压直流电源停止工作。两电路在模拟电路实验中均得到验证，且能长时间稳定工作。最后，三部分设计电路配合高压直流电源电路经行长时间测试实验，实验现象与模拟采样实验结果相同，达到本文设计目的。
【作者】王野；
【导师】邓玉福；
【作者基本信息】沈阳师范大学，粒子物理与原子核物理，2014，硕士
【关键词】高压直流电源；控制电路；保护电路；LM358；

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