一种具有新型抗打火保护电路的高压电源的制作方法

本技术属于高压电源，具体是指一种具有新型抗打火保护电路的高压电源。

背景技术：

1、目前，高压电源广泛应用于气体激光、空气净化等设备中。这些设备在实际使用中，负载特性为负阻特性，为了保持设备功率恒定，供电的高压电源需采用恒流工作模式。因此电流采样电路是高压电源中的关键技术，在现有高压电源一般采用由电阻和电容并联连连组成电流采样电路，并在采样电路中并联tvs管，防止当高压电源发生因负载回路中绝缘异常引起的放电打火，造成高压不通过负载，整个高压的压降几乎全部加在采样电阻两端，使得采样电阻因浪涌电流冲击而烧坏，或后端电路由于过压而损坏。虽然并联tvs管这种保护电路能起到一定的抗打火作用，但可靠性不高，因为高压整流电路中电容存储的电能在瞬间释放的冲击很大，而tvs管本身响应有一个时间过程，释放能量能力有限，多次放电打火冲击后tvs管自身易损坏，失去抗打火保护功能。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种直流高压电源在反复打火拉弧时，均不会损坏，可靠性高的具有新型抗打火保护电路的高压电源。

2、本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种具有新型抗打火保护电路的高压电源，包括全桥升压电路装置、控制电路装置、抗打火保护电路装置，所述全桥升压电路装置、控制电路装置和抗打火保护电路装置两两之间采用导线连接，所述抗打火保护电路装置与外部负载相连接，所述全桥升压电路装置将低电压升压为高电压，输出的高压通过所述抗打火保护电路装置后再连入负载设备，所述抗打火保护电路装置将采样的电流信号连入控制电路装置，所述控制电路装置再根据抗打火保护电路装置采集的电流信号控制全桥升压电路装置的升压值。

3、作为进一步阐述的方案，所述抗打火保护电路装置包括高压储能第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6和采样电阻r1，所述高压储能第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6串联连接后，所述高压储能第三电容c3的另一端与采样电阻r1的一端连接，并一起连接到机壳地；所述第六电容c6的另一端连接到外部负载的一端，所述外部负载的另一端与采样电阻r1的另一端相连。

4、作为进一步阐述的方案，所述抗打火保护电路装置还包括大功率二极管d1、第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、第二电阻r2、第三电阻r3、高速开关二极管d2和第一集成电路u1，所述大功率二极管d1和第一滤波电容c1均并联于采样电阻r1的两端；所述第二电阻r2的一端与大功率二极管d1阳极相连，所述第二电阻r2的另一端与第一集成电路u1的输入2脚相连；所述第三电阻r3的一端与大功率二极管d1阴极相连，所述第三电阻r3的另一端与第一集成电路u1的输入3脚相连；所述高速开关二极管d2的阳极与第一集成电路u1的2脚相连，所述高速开关二极管d2的阴极与第一集成电路u1的3脚相连；所述第二滤波电容c2并联设于高速开关二极管d2的两端。

5、作为优选方案，所述大功率二极管d1采用rhrg75120大功率超快速二极管。

6、进一步地，所述rhrg75120大功率超快速二极管并联于采样电阻r1的两端，当出现高压打火时，可以通过rhrg75120大功率超快速二极管迅速释放掉高压电容中存储的能量，并能抗住在能量释放过程中的浪涌电流冲击。

7、作为优选方案，所述高速开关二极管d2采用1n4148高速开关二极管。

8、进一步地，所述1n4148高速开关二极管连接设于第一集成电路u1的输入端，有效防止因rhrg75120大功率超快速二极管存在响应时间，不能完全钳位住高电压，保护第一集成电路u1不会因过压出现损坏。

9、在本方案中，所述全桥升压电路装置包含第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3、第四功率管q4、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、变压器t1、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6，其特征在于：第一功率管q1漏极与第二功率管q1漏极相连，并一起与外部输入电源正极相连，第一功率管q1源极与变压器t1原边输入侧1脚相连，第一功率管q1门极与第四电阻r4一端相连，并一起与控制电路装置的第三集成电路u3的第2脚相连；第四电阻r4的一端与第一功率管q1的门极相连，第四电阻r4的另一端与第一功率管q1的源极相连；第二功率q2管漏极与第一功率管q1漏极相连，第二功率管q2源极与变压器t1原边输入侧2脚相连，第二功率管q2门极与第五电阻r5一端相连，并一起与控制电路装置的第三集成电路u3的第10脚相连；第五电阻r5的一端与第二功率管q2的门极相连，第五电阻r5的另一端与第二功率管q2的源极相连；第三功率管q3漏极与第一功率管q1源极相连，第三功率管q3源极与第四功率管q4的源极相连，并一起与外部输入源负极相连，第三功率管q3门极与第六电阻r6一端相连，并一起与控制电路装置的第三集成电路u3的第4脚相连；第六电阻r6的一端与第三功率管q3的门极相连，第六电阻r6的另一端与第三功率管q3的源极相连；第四功率管q4漏极与第二功率管q2源极相连，第四功率管q4源极与第二功率管q2的源极相连，第四功率管q4门极与第七电阻r7一端相连，并一起与控制电路装置的第三集成电路u3的第12脚相连；第七电阻r7的一端与第四功率管q4的门极相连，第七电阻r7的另一端与第四功率管q4的源极相连；变压器t1原边输入侧的第1脚与第一功率管q1的源极相连，变压器t1原边输入侧的第2脚与第二功率管q2的源极相连，变压器t1副边输出侧的第3脚与第七电容c7的一端相连，变压器t1副边输出侧的第4脚与第八电容c8的一端相连，并一起与抗打火保护电路装置第三电容c3相连于机壳地gnd；第七电容c7的一端与变压器t1副边输出侧的第3脚相连，第七电容c7的另一端与第三二极管d3阳极相连；第八电容c7的一端与变压器t1副边输出侧的第4脚相连，第八电容c8的另一端与第三二极管d3阴极相连；第九电容c9的一端与第三二极管d3的阳极相连，第九电容c9的另一端与第五二极管d5的阳极相连；第十电容c10的一端与第五二极管d5的阴极相连，第十电容c10的另一端与第六二极管d6的阳极相连，并一起与抗打火保护电路装置第六电容c6的一端相连；第三二极管d3的阳极与电容c7一端相连，第三二极管d3的阴极第八电容c8的一端相连；第四二极管d4的阴极与电容c7一端相连，第四二极管d4的阳极第八电容c8的一端相连；第五二极管d5的阳极与电容c9一端相连，第五二极管d5的阴极第八电容c8的一端相连；第六二极管d6的阴极与电容c9一端相连，第六二极管d6的阴极第十电容c10的一端相连。

10、在本方案中，所述控制电路装置包含第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十一电容c11、第二集成电路u2a、第三集成电路u3，其特征在于：第十电阻r10一端与第二集成电路u2a第2脚相连，第十电阻r10另一端外连于抗打火保护电路装置的第一集成电路u1第6脚相连；第十一电阻r11一端与第二集成电路u2a第3脚相连，第十一电阻r11另一端与抗打火保护电路装置的第一集成电路u1第5脚相连；第九电阻r9一端与第二集成电路u2a第2脚相连，第九电阻r9另一端与第二集成电路u2a第1脚相连；第八电阻r8一端与第二集成电路u2a第1脚相连，第八电阻r8另一端与第三集成电路u3第7脚相连；第十一电容c11一端与第二集成电路u2a第2脚相连，第十一电容c11另一端与第二集成电路u2a第1脚相连；第二集成电路u2a第1脚与第九电阻r9一端相连，第二集成电路u2a第2脚与第九电阻r9另一端相连，第二集成电路u2a第3脚与第十一电阻r11一端相连；第三集成电路u3第7脚与第八电阻r8一端相连，第三集成电路u3第2脚与全桥升压电路装置第一功率管q1门极相连，第三集成电路u3第4脚外连于全桥升压电路装置第三功率管q3门极相连，第三集成电路u3第10脚与全桥升压电路第二功率管q2门极相连，第三集成电路u3第12脚与全桥升压电路第四功率管q4门极相连。

11、本方案一种具有新型抗打火保护电路的高压电源，采用上述方案本实用新型取得的有益效果如下：

12、1)抗打火保护电路装置不同于常用高压电源采用tvs管并联于采样电阻两端，因高压电容正常工作时储存能量较多，出现打火时，浪涌电流冲击比较大，tvs管多次冲击后易损坏，失去保护作用，而是采用rhrg75120大功率超快速二极管并联于采样电阻两端，可以在高压电源打火时，迅速释放掉高压储能电容中的能量，使高压储能电容的电压迅速降到低电压位。

13、2)同时，为了有效防止因rhrg75120大功率超快速二极管存在响应时间，不能完全钳位住高电压，在集成电路u1输入端增加1n4148高速开关二极管，进一步钳位住高电压，保护集成电路u1不会因过压出现损坏。