关键字：高压小功率电源 开关电源 PSPICE 仿真
摘要：本文论述了一种小型化的高压电源，它一改传统的高、低压组合式为一体化式，从而使体积、重量都大大减小。同时指出了开关电源技术在高压小功率电源应用中存在的问题和解决办法。在研制和实验过程中应用了PSPICE仿真技术，给出实测和仿真波形。
引言
高压电源已经被广泛地应用，医学、工业无损探伤、车站、海关检验等检测设备中，也广泛应用于诸如雷达发射机、电子航空图显示器等军事领域。传统的高压电源体积大、笨重，严重影响了所配套设备的发展。目前的高压电源多采用开关电源形式，大大降低了体积重量，增加了功率，提高了效率。特别是高压小功率开关电源，几乎都是开关电源结构。本文所讨论的高压小功率开关电源，是为X射线电视透视系统配套设计的。这种系统是对原始X射线设备的改进，它增加一个叫做图像增强器的设备。这种设备采用电极对电子进行加速和聚焦，因而需要与之相配套的小功率高压电源。
方案选择
小功率高压电源最常用的例子是电视机的阳极高压发生器，它将几十伏的直流电源，通过功率变换和高压变压器升压，再整流滤波，变为高压输出；另一个应用实例是负离子发生器，常采用晶闸管调压方式。以上两种调压方式都需要一台单独可调的辅助电源，即高、低压组合方式。这样便加大了电源的体积和复杂程度。加之，由于电路结构形式的不同，它们的输出电压范围的调节很有限，需要大范围调节时，只能通过改变供电电压来实现。而X射线增强器的主路电压调节范围近10kV，上述电路形式很难满足要求。本文采用的半桥谐振式开关电源，成功地解决了以上问题。
技术指标
输入电压220（1±10%）V，（50±0.5）Hz；或宽范围输入电压180～250V.
输出电压/电流
阳极（正）电压/电流
标称值+25kV/1mA，
电压范围+23kV～+32kV；
标称值+7.35kV/200μA，
电压范围+6.0kV～+7.8kV；
标称值+0.985kV/200μA；
电压范围+0.8kV～+1.1kV；
阴极（负）电压/电流
标称值-0.75kV/500μA；
电压范围-0.5kV～-1kV.
以上4路电压连动输出。
稳定度1%.
工作温度范围0℃～+40℃。
存贮温度范围-40℃～+55℃。
外形尺寸160mm×135mm×43mm.
图像增强器的电极在加工时不可避免存在有毛刺，在高电压下尖端放电击穿打火。要把毛刺烧掉，需要有较大的电流。这样，一方面要求电源输出功率设计得更要大些，另一方面应有完善的保护措施。 |
