绝缘电阻测试仪的高压电源设计
绝缘电阻测试仪的前身是兆欧表，它是一种专门用来测量变压器、电动机、电缆等电气设备绝缘电阻的专用仪表。通过绝缘电阻的测量可以判断内部绝缘材料是否受潮，或外绝缘表面是否有缺陷。这种绝缘电阻的测量原理就是在绝缘系统上加直流高压，来测量产生的泄漏电流，从而计算出绝缘电阻值。本文用产生固定频率的方波，而后经变压器升压，再倍压整流成高压直流，最后经过带过流保护的高压稳压器稳压后，将这两路电源串联起来实现2500 V的高压稳压源设计，从而降低了变压器的制作难度。
1绝缘电阻测试系统硬件结构
绝缘电阻测试系统主要由高压电源、AD变换电路、微处理器电路、显示器电路等组成。图l所示是系统的结构框图。文中主要讲述高压电源部分的设计。
2直流高压产生电路设计
2.1开关电源工作原理
系统开关电源的供电电压为12 V，采用推挽电路，其开关管的栅极在激励方波信号控制下交替导通与截止，12 V直流电压变换成高频方波后，交替加在升压变压器的两个原边，相当于一个半峰值12 V的交变方波加在变压器的原边上，之后在次边按匝数比变换为高压方波。
2.2高压产生电路设计
本系统的高压产生电路如图2所示。各芯片电源电压统一为12 V。系统采用CD4060和石英晶体来产生3.6864 MHz的方波，再经过32分频后将115.2 kHz信号输入到CD4013的D触发器。然后通过两分频产生相位相差180°的57.6 kHz信号，来确保驱动波形的对称性，且不会有直流分量。最后再输出给并联连接的CD4049。由于场效应管的栅源电容一般较大，因此需要大的驱动电流减小充放电时间来提高驱动场效应管栅极能力。CD4060和CD4049的输出端波形如图3所示。
系统设计中需要产生2500 V的直流高压，而通常的场效应管最大耐压在1500 V，因此本设计先产生1400 V的电压，再经高压稳压器稳压后得到稳定的1250 V电压，最后将两组电路串联，就得到所需的2500 V直流高压。因此采用这种倍压整流的方法，变压器副边只需输出700 V，可降低变压器副边的绕制难度。
倍压整流电路相关文章:倍压整流电路原理
评论