基于空氣電離的高壓電源的研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)在隨著科學技術的發(fā)展，高分子材料、微電子技術等新材料和新技術得到了越來越廣泛的應用，此時靜電所造成的危害也越發(fā)嚴重。然而人們也研究出了多種靜電防護的方法，其中離子中和法是一種較常用的方法。這種方法需借助離子風槍、離子風棒等除靜電設備產(chǎn)生的離子風來中和靜電，而這些設備都需要一個最重要的部件——高壓電源，該電源負責提供足夠將空氣電離的高電壓。目前這些電源體積都較大，絕大部分電源都無法和氣路一起內(nèi)嵌于設備中。本文主要研究設計一種用于空氣電離

2、的，能夠內(nèi)嵌于離子風槍等除靜電設備中的小型高壓電源。
　　本文采用一種新型的變壓器——壓電變壓器，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變壓器作為升壓電路的核心元件。與傳統(tǒng)變壓器相比，壓電變壓器具有結構簡單、體積小、重量輕、安全性高，無繞組，無電磁干擾無需電磁屏蔽；效率高，能量密度大，變比高等優(yōu)點。通過對其工作特性的分析，知道壓電變壓器只有其輸入電壓頻率為其諧振頻率時，才能工作在最佳狀態(tài)，得到最大變比和較高的效率，而其諧振頻率會受到外界因數(shù)的影響發(fā)生變化，

3、因此要使壓電變壓器能夠穩(wěn)定的輸出，就需要為其設計有效的外圍電路，其中包括逆變電路、倍壓整流電路、反饋控制電路等。
　　本文中反饋控制電路采用了PFM與PWM聯(lián)合控制的方式，首先使用PFM將輸入壓電變壓器的電壓頻率調(diào)整到與其諧振頻率一致，再利用PWM控制輸入電壓的占空比，從而控制壓電變壓器的輸出電壓大小。在控制電路設計時，選擇了Atmage64單片機作為電源電路的主控芯片。倍壓整流電路方面，本文對其相關原理進行了分析，選擇了半波6倍