CN201699586U - 小型双路正负输出高压模块电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种小型双路正负输出高压模块电源,包括封装在壳体内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针,电源电路包括基准电路、限压控制电路、高压反馈及控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路,高压反馈及控制电路分别与基准电路、限压控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路连接;本实用新型的有益效果是:正负输出调节范围宽,可同时从零起调并可通过外部控制电压或电位器调节;输出转换效率高;有外部启停控制高压功能;低温漂,高稳定度,输出纹波小,长期稳定性好;外形尺寸小,重量轻,易于PCB安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种为光电倍增管、盖革计数管、以及毛细管电泳***的各种分离模式等领域提供高压直流电场,并广泛应用于各种分析仪器、光学仪器、环保仪器等中的小型双路正负输出高压模块电源。
背景技术
市场上现有的双路正负输出高压模块电源产品,虽种类和用途很多,但普遍存在着不能兼得多种功能指标要求的缺陷,如有的体积较大,不易PCB安装;有的输出效率低,自损耗大;有的保护功能差,电源易损坏;有的为正负固定高压输出且不能调节,使其在工作中受到限制等。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足,本实用新型提供了一种可靠性及稳定性高、功能较全面的小型双路正负输出高压模块电源。
本实用新型为实现上述目的,所采取的技术方案是:一种小型双路正负输出高压模块电源,包括封装在壳体内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针,其特征在于:所述电源电路包括基准电路、限压控制电路、高压反馈及控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路,所述高压反馈及控制电路分别与基准电路、限压控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路连接;
所述基准电路中可控基准源U2的1脚接电阻R20和电阻R21的一端,可控基准源U2的2脚与电阻R21的另一端及电容C23的负极相连并接输入地GND,可控基准源U2的3脚分别接电阻R22的一端、电阻R20的另一端、电容C23的正极并作为基准电压端Vref,电阻R22的另一端接输入供电端+Vin;
所述限压控制电路中放大器U1B的5脚分别接电阻R15和电阻R16的一端,电阻R15的另一端接基准电压端Vref,电阻R16的另一端接输入地GND,放大器U1B的7脚接二极管D5的负极,放大器U1B的6脚分别接二极管D5的正极、电容C25和电阻R14的一端,电阻R14的另一端与电阻R13的一端相连并接电压调节输入端Vadj,电阻R13和电容C25的另一端相连并接输入地GND;
所述高压反馈及控制电路中电感L1的一端分别接电容C1的正极、变压器TRF初级线圈Lp的d端,电容C1的负极接输入地GND,变压器TRF初级线圈Lp的c端接三极管T1的集电极,三极管T1的基极接变压器TRF反馈线圈Lf的b端,变压器TRF反馈线圈Lf的a端通过电阻R5分别接电容C2及电阻R4的一端,电容C2的另一端与三极管T1的发射极相连并接输入地GND,电阻R4的另一端接电容C3的一端及三极管T3的集电极,电容C3的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T3的发射极,输入供电端+Vin分别接电阻R6的一端及电阻R7的另一端,电阻R6的另一端分别接电容C5的正极、二极管D1的负极并作为内部供电端Vcc,电容C5的负极与二极管D1的正极相连并接输入地GND,三极管T3的基极通过电阻R1接三极管T2的集电极,三极管T2的基极分别接电阻R2和电阻R3的一端,电阻R2的另一端与三极管T2的发射极相连并接输入地GND,电阻R3的另一端分别接放大器U1A的1脚和电容C4的一端,放大器U1A的2脚分别接电容C4的另一端、电阻R29及电阻R30的一端,放大器U1A的3脚接限压控制电路中放大器U1B的6脚,电阻R30的另一端接输入地GND,电阻R27与电容C22并联,电阻R29的另一端通过电阻R28接电阻R27的一端,放大器U1A的8脚接内部供电端Vcc,放大器U1A的4脚接输入地GND;
所述过流保护电路中三极管T5的集电极与三极管T4的发射极相连,并分别接输入供电端+Vin、电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别接电阻R9的一端、高压反馈及控制电路中电感L1的另一端,电阻R9的另一端接三极管T4的基极,三极管T4的集电极通过电阻R10接三极管T5的基极,三极管T5的发射极分别接电阻R11的一端及二极管D2的正极,二极管D2的负极分别接电阻R12的一端和电容C24的正极,电阻R11的另一端与电容C24的负极相连并接输入地GND,电阻R12的另一端接二极管D3的正极,二极管D3的负极接高压反馈及控制电路中放大器U1A的2脚;
所述高压启停控制电路中电阻R18的一端接启停控制端R/S,电阻R18的另一端分别接电阻R19的一端和三极管T6的基极,电阻R19的另一端与三极管T6的发射极相连并接输入地GND,三极管T6的集电极分别接电阻R17的一端和二极管D4的正极,电阻R17的另一端接内部供电端Vcc,二极管D4的负极接高压反馈及控制电路中放大器U1A的2脚;
所述高压输出电路中变压器TRF次级高压线圈Ls1的1端通过电容C6分别接二极管D6的负极、二极管D7的正极及电容C8的一端,电容C8的另一端分别接二极管D8的负极、二极管D9的正极及电容C10的一端,电容C10的另一端分别接二极管D10的负极、二极管D11的正极,变压器TRF次级高压线圈Ls1的2端分别接二极管D6的正极、电容C7的一端,电容C7的另一端分别接二极管D7的负极、二极管D8的正极及电容C9的一端,电容C9的另一端分别接二极管D9的负极、二极管D10的正极及电容C11的一端,电容C11的另一端分别接二极管D11的负极及电阻R23的一端,电阻R23的另一端分别接电容C18及电阻R24的一端、高压反馈及控制电路中电阻R27的另一端,电阻R24的另一端作为正高压输出端+HV,电容C18的另一端通过电容C19与变压器TRF次级高压线圈Ls1的2端相连并接输出地HGND,变压器TRF次级高压线圈Ls2的4端通过电容C12分别接二极管D13的负极、二极管D12的正极及电容C14的一端,电容C14的另一端分别接二极管D15的负极、二极管D14的正极及电容C16的一端,电容C16的另一端分别接二极管D17的负极、二极管D16的正极,变压器TRF次级高压线圈Ls2的3端分别接二极管D12的负极、电容C13的一端,电容C13的另一端分别接二极管D14的负极、二极管D13的正极及电容C15的一端,电容C15的另一端分别接二极管D16的负极、二极管D15的正极及电容C17的一端,电容C17的另一端分别接二极管D17的正极及电阻R25的一端,电阻R25的另一端分别接电容C21的一端、电阻R26及电阻R31的一端,电阻R26的另一端作为负高压输出端-HV,电阻R31的另一端接输出地HGND,电容C21的另一端通过电容C20与变压器TRF次级高压线圈Ls2的3端相连并接输出地HGND。
所述数根引针露于壳体外,一侧为五根引针按电源输入端+Vin、输入地GND、启停控制端R/S、电压调节输入端Vadj、基准电压端Vref顺序排列,另一侧为三根引针,按负高压输出端-HV、输出地HGND、正高压输出端+HV顺序排列。
本实用新型的有益效果是:正负输出调节范围宽,可同时从零起调并可通过外部控制电压或电位器调节;输出转换效率高;有外部启停控制高压功能;低温漂,高稳定度,输出纹波小,长期稳定性好;外形尺寸小,重量轻,易于PCB安装。
附图说明
图1为本实用新型的外形示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本实用新型的电路连接框图。
图4为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示,小型双路正负输出高压模块电源,包括封装在壳体1内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针2,电源电路包括基准电路、限压控制电路、高压反馈及控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路,高压反馈及控制电路分别与基准电路、限压控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路连接。
由自激振荡电路结合集成放大器等构成高压反馈控制***;外部有控制高压启停端、基准输出端及高压调节端,内部有过流及限压保护等;电路结构新颖简单,控制方便灵活。
选用低噪声、低温漂、稳定性良好的元器件;合理的PCB布局,减小外形尺寸,减轻重量;确保各回路‘地’间的独立路径,避免信号间的相互串扰;优良的变压器线包结构工艺、绕制工艺及高压绝缘处理等,确保电源长期工作的可靠性及稳定性。
双路正负输出高压模块电源采用金属外壳,且壳体接地,使其具有良好的电磁屏蔽作用,及抗干扰能力。
数根引针2露于壳体1外,一侧为五根引针(2),按电源输入端+Vin、输入地GND、启停控制端R/S、电压调节输入端Vadj、基准电压端Vref顺序排列,另一侧为三根引针2,按负高压输出端-HV、输出地HGND、正高压输出端+HV顺序排列。
工作原理:
由变压器TRF初级线圈Lp、反馈线圈Lf、三极管T1及电容C2等组成自激振荡电路。接通电源瞬间,高压输出未建立,.放大器U1A的1脚为高电位,三极管T2、T3导通,输入供电+Vin通过电阻R7、三极管T3、电阻R4及反馈线圈Lf等使三极管T1导通,振荡电路工作,初级产生振荡高频脉冲电压,并通过变压器TRF耦合到其两个次级线圈Ls1和Ls2上,其各自两端的交流脉冲电压,经相同的多级升压后产生双路正负高压。从电阻R27、电阻R28、电阻R29和电阻R30获得的正高压采样信号,通过放大器U1A、三极管T2、T3等反馈电路控制振荡器的状态,进而稳定高压输出。
当初级工作电流大于保护电流时,在电阻R8上的初级电流采样信号电压增大,使三极管T4、T5导通,输入供电端+Vin经三极管T4、T5及二极管D2瞬间向电容C24充电,使其两端电位升高,并通过二极管D3加到放大器U1A的2脚,使放大器U1A的1脚电位下降,三极管T3截止,从而使振荡电路停止工作。之后,初级工作电流迅速下降,三极管T4、T5截止,向电容C24充电停止,电容C24将通过电阻R12、二极管D3、电阻R30放电,直到放大器U1A的2脚电位低于3脚电位,过流保护工作停止。
另外,当启停控制端R/S为低电平或悬空时,关闭双路正负高压输出;当启停控制端R/S为高电平时,启动双路正负高压输出。电感L1对振荡高频交流电压起到隔离阻挡作用,减少高频交流工作脉冲电压对控制电路及供电电压的干扰。
Claims (2)
1.一种小型双路正负输出高压模块电源,包括封装在壳体(1)内的电源电路,电源电路上焊接有数根引针(2),其特征在于:所述电源电路包括基准电路、限压控制电路、高压反馈及控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路,所述高压反馈及控制电路分别与基准电路、限压控制电路、过流保护电路、高压启停控制电路和高压输出电路连接;
所述基准电路中可控基准源U2的1脚接电阻R20和电阻R21的一端,可控基准源U2的2脚与电阻R21的另一端及电容C23的负极相连并接输入地GND,可控基准源U2的3脚分别接电阻R22的一端、电阻R20的另一端、电容C23的正极并作为基准电压端Vref,电阻R22的另一端接输入供电端+Vin;
所述限压控制电路中放大器U1B的5脚分别接电阻R15和电阻R16的一端,电阻R15的另一端接基准电压端Vref,电阻R16的另一端接输入地GND,放大器U1B的7脚接二极管D5的负极,放大器U1B的6脚分别接二极管D5的正极、电容C25和电阻R14的一端,电阻R14的另一端与电阻R13的一端相连并接电压调节输入端Vadj,电阻R13和电容C25的另一端相连并接输入地GND;
所述高压反馈及控制电路中电感L1的一端分别接电容C1的正极、变压器TRF初级线圈Lp的d端,电容C1的负极接输入地GND,变压器TRF初级线圈Lp的c端接三极管T1的集电极,三极管T1的基极接变压器TRF反馈线圈Lf的b端,变压器TRF反馈线圈Lf的a端通过电阻R5分别接电容C2及电阻R4的一端,电容C2的另一端与三极管T1的发射极相连并接输入地GND,电阻R4的另一端接电容C3的一端及三极管T3的集电极,电容C3的另一端分别接电阻R7的一端、三极管T3的发射极,输入供电端+Vin分别接电阻R6的一端及电阻R7的另一端,电阻R6的另一端分别接电容C5的正极、二极管D1的负极并作为内部供电端Vcc,电容C5的负极与二极管D1的正极相连并接输入地GND,三极管T3的基极通过电阻R1接三极管T2的集电极,三极管T2的基极分别接电阻R2和电阻R3的一端,电阻R2的另一端与三极管T2的发射极相连并接输入地GND,电阻R3的另一端分别接放大器U1A的1脚和电容C4的一端,放大器U1A的2脚分别接电容C4的另一端、电阻R29及电阻R30的一端,放大器U1A的3脚接限压控制电路中放大器U1B的6脚,电阻R30的另一端接输入地GND,电阻R27与电容C22并联,电阻R29的另一端通过电阻R28接电阻R27的一端,放大器U1A的8脚接内部供电端Vcc,放大器U1A的4脚接输入地GND;
所述过流保护电路中三极管T5的集电极与三极管T4的发射极相连,并分别接输入供电端+Vin、电阻R8的一端,电阻R8的另一端分别接电阻R9的一端、高压反馈及控制电路中电感L1的另一端,电阻R9的另一端接三极管T4的基极,三极管T4的集电极通过电阻R10接三极管T5的基极,三极管T5的发射极分别接电阻R11的一端及二极管D2的正极,二极管D2的负极分别接电阻R12的一端和电容C24的正极,电阻R11的另一端与电容C24的负极相连并接输入地GND,电阻R12的另一端接二极管D3的正极,二极管D3的负极接高压反馈及控制电路中放大器U1A的2脚;
所述高压启停控制电路中电阻R18的一端接启停控制端R/S,电阻R18的另一端分别接电阻R19的一端和三极管T6的基极,电阻R19的另一端与三极管T6的发射极相连并接输入地GND,三极管T6的集电极分别接电阻R17的一端和二极管D4的正极,电阻R17的另一端接内部供电端Vcc,二极管D4的负极接高压反馈及控制电路中放大器U1A的2脚;
所述高压输出电路中变压器TRF次级高压线圈Ls1的1端通过电容C6分别接二极管D6的负极、二极管D7的正极及电容C8的一端,电容C8的另一端分别接二极管D8的负极、二极管D9的正极及电容C10的一端,电容C10的另一端分别接二极管D10的负极、二极管D11的正极,变压器TRF次级高压线圈Ls1的2端分别接二极管D6的正极、电容C7的一端,电容C7的另一端分别接二极管D7的负极、二极管D8的正极及电容C9的一端,电容C9的另一端分别接二极管D9的负极、二极管D10的正极及电容C11的一端,电容C11的另一端分别接二极管D11的负极及电阻R23的一端,电阻R23的另一端分别接电容C18及电阻R24的一端、高压反馈及控制电路中电阻R27的另一端,电阻R24的另一端作为正高压输出端+HV,电容C18的另一端通过电容C19与变压器TRF次级高压线圈Ls1的2端相连并接输出地HGND,变压器TRF次级高压线圈Ls2的4端通过电容C12分别接二极管D13的负极、二极管D12的正极及电容C14的一端,电容C14的另一端分别接二极管D15的负极、二极管D14的正极及电容C16的一端,电容C16的另一端分别接二极管D17的负极、二极管D16的正极,变压器TRF次级高压线圈Ls2的3端分别接二极管D12的负极、电容C13的一端,电容C13的另一端分别接二极管D14的负极、二极管D13的正极及电容C15的一端,电容C15的另一端分别接二极管D16的负极、二极管D15的正极及电容C17的一端,电容C17的另一端分别接二极管D17的正极及电阻R25的一端,电阻R25的另一端分别接电容C21的一端、电阻R26及电阻R31的一端,电阻R26的另一端作为负高压输出端-HV,电阻R31的另一端接输出地HGND,电容C21的另一端通过电容C20与变压器TRF次级高压线圈Ls2的3端相连并接输出地HGND。
2.根据权利要求1所述的一种小型双路正负输出高压模块电源,其特征在于:所述数根引针(2)露于壳体(1)外,一侧为五根引针(2)按电源输入端+Vin、输入地GND、启停控制端R/S、电压调节输入端Vadj、基准电压端Vref顺序排列,另一侧为三根引针(2),按负高压输出端-HV、输出地HGND、正高压输出端+HV顺序排列。
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Cited By (2)
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CN101807858A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-08-18 | 天津市东文高压电源厂 | 小型双路正负输出高压模块电源 |
CN109791132A (zh) * | 2016-09-26 | 2019-05-21 | 圣母大学 | 用于缓解毛细管区电泳-电喷雾装置中电流反转的方法和装置 |
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- 2010-05-06 CN CN2010201806366U patent/CN201699586U/zh not_active Expired - Lifetime
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