【文章內容簡介】 成 ；高壓 瓷介 電容器由 薄瓷片兩面渡金屬膜銀而成 。 VDl～ VD6 均選用 1N4007 型硅整流二極管； VD7～ VDl6 均選用耐壓值為2OkV 的高壓整流硅堆。 VTl～ VT3均選用 3A、 800V 的晶閘管。 5 Tl～ T3使用 14in 黑白電視機的行輸出變壓器改制：一次繞組用 的高強度漆包線繞 50 匝，二次繞組使用原行輸出變壓器的高壓包，安裝時，二次繞組應與高壓包拉開距離，可安裝在高壓包另一側磁柱上。 S 選用 5A、 220V 的雙極開關。 EL 選用 220V、 2OOW 的白熾燈泡。 高 壓發(fā)生器工作后，在放電間隙 (間隙可調 )產生放電火花，這樣既可限制輸出電壓過高，又可以指示高壓的有無。整個電路安裝完畢后，應用環(huán)氧樹脂封裝或浸在變壓器油中，防止對空氣放電。 該電路產生的直流高壓較高，電路原理也不是復雜，可用于粉末涂料生產及高壓靜電噴塑。但是電路關鍵元件 Tl～ T3 用行輸出變壓器改制，而現(xiàn)實是行輸出變壓器已做成整體很難再加以改制，故也不適合該設計。 方案三 再接著介紹一個采用交流 220V 電源供電，能產生近 100kV 的直流高壓的高壓靜電發(fā)生器，其電路原理圖如下圖所示。VD1VD2VD3VD4VD6VD5VD7VD8VD9TC23 9 0 0 PC33 9 0 0 PC4 3 9 0 0 P C63 9 0 0 P C8 3 9 0 0 PC13 9 0 0 PC53 9 0 0 PC73 9 0 0 PC93 9 0 0 PR41 0 0 MR11 0 0 0 MR21 0 0 0 MR31 0 0 0 MV高壓輸出S2 2 0 V 圖 3 電路原理圖三 該高壓靜電發(fā)生器電路由電源開關 S、電源變壓器 T、整流二極管 VD1～ VD電容器 C1～ C電阻器 R1～ R電壓表 PV和電流表 PA 組成，如圖所示。 接通電源開關 S，交流 220V 電壓經電源變壓器 T 升壓及 VD1～ VD9和 C1～ C9組成 9倍壓整流電路，倍壓整流后，產生 100kV 左右的直流高壓，一路經 R4限流后輸出，另一路經 R1～ R3限流后，通過 PV 顯示出輸出電壓值。 電路元器件安裝完畢后，應使用環(huán)氧樹脂進行封灌處理，以防止各元器件之間放電。元器件選擇 ：R1～ R4均選用 1W的高壓電阻器。 C1～ C9均選用 耐壓值為 30kV 的高壓瓷介電容器。 VD1～ VD9 選用耐壓值為 30kV 的高壓整流硅堆（也可用兩只耐壓為 18～20KV 的整流硅堆串聯(lián)代替），例如 2CGL 2DGL30 等型號。 PA 選用 0～ 100A的電流表。 T 選用成品升壓變壓器（二次電壓為 12kV 左右）也可使用 14in 黑白電視機的分離式行輸出變壓器改制。 S 選用 220V、觸頭電流容量大于 5A 的雙極開關。 6 該電路主要用于工業(yè)環(huán)境，可用于粉末涂料的生產及靜電噴塑等場合，代替高壓靜電噴涂機的高壓發(fā)生器電路。 方案四 再來看一個用 12V 直流電源供電，用一片集 成電路和十級電壓倍增器電路構成的一種高壓靜電電源。本電路如下圖所示，該電路以 12V 直流電源供電，可獲得 10000V 直流電壓的輸出。直流 /直流變換器把它的輸出送入一個十級的高壓倍增器而產生 10000V 的直流輸出電壓。 IC（ CD1458 施密特六反相器）。門電路 IC1 用作方波脈沖發(fā)生器，它產生很純凈的方波（脈沖式直流）輸出。再把 IC1 的輸出送往 IC2 至 IC6 的輸入端，這些反相器并聯(lián)起來以驅動電流。 T?升壓變壓器V T 1T P 31 AC 1222P220u+V D 12I N 40 07V D 1112I C 610I C 58I C 46I C 32I C 14I C 2R22kR3220R11MRP10KHL+ 12 VC 13++ 12 V714R41. 5KC 2 0. 00 1u高壓輸出 圖 4 電路原理圖四 并聯(lián)的門電路輸出脈沖送往 VT1的基極，是 VT 1隨著 IC1 的震蕩而開關工作。 VT1的 集電極與 T1的初級線圈串聯(lián)。 T1的初級線圈的另一端接 +12V 的電源，并通過 C1接地去耦合。 加在 VT1的脈沖信號引起開關作用，造成 VT 1（小鐵氧體磁芯升壓變壓器）初級線圈中的電磁場起伏，在 T1 的次級線圈中誘導出極性相反的脈沖信號。把T1次級線圈的脈沖直流輸出（在 800V～ 1000V 之間）加 到十 級電壓倍增器電路，此電路含有 VD1～ VD10以及 C2～ C11，倍增器電路把電壓提高到十倍，產生的輸出電壓可達 10000V 直流電壓。 通過二極管 VD1～ VD10和電容 C2～ C11的反復充放電，倍增器輸出將是倍增器中所有電 容的一連串相加的和。為了是電路能有效的工作，必須考慮方形波的 7 頻率以及加在倍增器的信號。 R4， RP 和 C12的數(shù)值規(guī)定振蕩器 IC1 的輸出頻率（規(guī)定數(shù)值大約為 15kHz）。電位器 RP 用來微調振蕩器的輸出頻率。振蕩器的頻率越高，倍增器的容抗越低。 發(fā)光二極管 VD11作輸出功率的指示器，而氖燈 HL則指示 T1 次級線圈的輸出。要獲得倍增器最大的最好辦法是把示波器連接倍增器的高壓輸出，通過高壓探針，調節(jié)電位器 RP 而取得高電壓的輸出，如果沒有合是的測試工具，可以把倍增器的輸出導線與地線相隔 1cm 左右 而造成火花，調節(jié) RP 以獲 得最大的火花輸出為佳。 應當注意因倍增器的輸出高壓將引起強烈的電擊，要注意即使把倍增器關閉之后，各電容仍然存儲著電荷，如果沒有充分放電觸及這輸出仍會有危險，把這輸出短路接地可以清楚這些電荷。 IC 是 CMOS 器件，對靜電很敏感。僅能承受 15V 直流電壓超過了這個臨界，IC 就會損壞，二極管 VD12用來防止輸入電壓極性相反。 從電壓倍增器的角度來看，二極管和電容必須能承受輸入電壓的兩倍以上，所以，如果輸入是 1000V，所有的二極管和電容必須能承受至少 2021V。由于這種額定電壓的二極管很難找到和價錢昂貴，實際上 VD1～ VD10 每個都是兩個串聯(lián)的 1A/1000V 整流二極管。安裝時要注意以下五點： 1：該裝置可以安裝在一塊自制的電路板上， VT 1 必須裝上合適的散熱器，否則會迅速過熱而損壞。 2：倍增器必須組裝可以防止任何離子漏電。如果高壓源末端是尖的，電荷密度就會集中到這點上，而造成離子漏電。所以在焊接倍增器時要使用足夠的錫焊焊成平滑的球型焊點，這點非常重要。 3：應該把倍增器焊接面絕緣，以防止任何金屬物體接觸?？梢允褂酶邏航^緣復合材料，也可以使用耐高壓油灰。 4：電路的輸出要屏蔽的很好的導線， 要 和用于電視顯像管陽極高壓的屏蔽線一樣。這樣導線可以安全處理的電壓在 萬伏至 2 萬伏之間，并有助于防止電荷漏電。 5：在倍增器電路各級取分路，所以輸出電壓范圍從 1000V 直流電壓到10000V 直流電壓。例如 VD2， VD6的陰極可得到 20V 和 6000V 的電壓。 該電路十分可靠，保護電路做的也相當不錯，只是安裝較為麻煩，還需要散熱器，作為 大型 工程，廠礦企業(yè)十分不錯，但是家庭使用顯得不是很方便，而且產生的直流高壓也不是足夠高。 8 方案 五 該方案高壓 該高壓發(fā)生器由電源、振蕩、功率放大、高壓升壓與倍壓整流、恒流 自動控制等部分組成（如圖 5 所示）。其工作原理為：電網(wǎng) 220V177。 10%電源加入變壓器輸入端，次級兩個繞組提供 +12V 直流穩(wěn)壓電源和 +～ +27V 直流穩(wěn)壓電源。 +12V 直流電源作為振蕩電路的工作電壓，產生 15kHz 左右的脈沖方波信號。 圖 5 電路原理方框圖 +～ +27V 直流穩(wěn)壓電源是功率轉換的主要能源，高壓靜電是通過脈沖高壓經倍壓整流而獲得，基脈沖信號由振蕩電路產生，經功率放大電路放大后，在高頻脈沖變壓器的升壓下，最終輸出 12kV 左右的高壓信號，經 8 倍壓整流使輸出電壓可達 80kV。恒流自動控 制取樣高壓回路的靜電工作電流，在恒流時，其負載加大不會引起工作電流的上升，這是因為靜電電流上升引起 +～ +27V 穩(wěn)壓電源輸出電壓下跌，造成高壓變壓器輸出的脈沖的幅值減小，使倍壓整流電壓降低，從而導致靜電工作電流的下降而使工作電流恒定于某一數(shù)值。 電路分析 下圖 6 為直流高壓產生裝置的電路原理圖，下面分別對各部分電路進行分析。 在圖 6 的高壓產生電路的原理圖中未給出各個元件具體參數(shù)，這是因為剛一開始設定的參數(shù)實驗出來做成產品的時候很多都有改動了，具體參數(shù)是慢慢摸索出來的。于是索性只在分析各部分電 路時才 給出各 個電子元器件的 具體 參數(shù)，有的特殊元件還做了介紹，比如高壓瓷介電容器，高壓硅整流堆，以及哪些電容需選用電解電容哪些需選擇瓷質電容，它們的耐壓值又是如何等等。 9 1234 V21234V1C14700uC54700uC34700uC 1 24700PC44700uC 1 13 40 0P FC60.03uC70.01C20.02V4B L F 37 7V9B L F 37 7V79 01 3V89 01 4R23KR11 0KR53MR65MR91MR 1 05M13V1 2VV3I N 4 00 7V5IN4007R41MR71MC80.02786521