1 kV可调脉动直流电源设计

胡  丹  赵应泽  蔡  雷

由于科研生产的需要要求设计一1 kV可调脉动直流电源。按照使用要求，输入电源为交流220 V，输出为0~1 kV可调脉动(脉动频率为100 Hz)直流输出，输出功率500 W，初步制定了3套设计方案。方案1：采用可控硅调压经变压器升压后整流，此方案制作简单成本低，但当可控硅处于半导通状态时会产生高次谐波污染电源，且要求整流元件的耐压值要高；方案2：采用开关电源，此方案制作成本较高，且需要大功率开关管；方案3：采用自耦调压器调压后整流，此方案输出波形无畸变，对电源无污染。

通过对使用要求、制作成本、可靠性、电磁兼容性等各方面因素的综合考虑，决定采用方案3进行设计，电路框图如图1所示。

电路原理：220 V 50 Hz交流电源送入自耦调压器的输入端，经调压(0~220 V)后送至升压电路；升压电路输出分两路，一路送至整流电路，一路送至取样电路；经整流后即为0~1 kV 100 Hz脉动直流输出，参数显示电路可显示实际输出电压和负载电流；取样电路将取样信号送至比较控制电路与设定电压值进行比较，再用比较结果去控制伺服电机，从而改变自耦调压器的输出电压；调节电压设定即可使输出电压在0~1 kV的范围内变化。当220 V交流电源输入发生波动时，此电路可使输出自动稳定在设定值。

此电源经一年来的实际使用，性能稳定可靠，输出波形无畸变，完全达到了设计要求。