本技術(shù)屬于高壓電源，更具體地，涉及一種高壓電源裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、周期極化鈮酸鋰倍頻器件在諸多光學(xué)設(shè)備中被應(yīng)用，如精密測(cè)量和量子光學(xué)中需要的窄線寬激光器，都需要使用周期極化鈮酸鋰晶體或波導(dǎo)將光纖激光器發(fā)出的紅外激光進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而得到所需波長(zhǎng)的激光。周期極化鈮酸鋰的制備中，高壓極化是核心步驟?？紤]到漏電、熱效應(yīng)、疇動(dòng)力學(xué)等影響，為制備極化均勻、周期一致性好、缺陷少的周期極化晶體，同時(shí)避免過(guò)于復(fù)雜的電極圖案制備，對(duì)極化電壓進(jìn)行調(diào)制，形成脈沖、臺(tái)階等波形是必不可少的，這需要快速響應(yīng)的高壓電源。

2、目前，傳統(tǒng)快速響應(yīng)的高壓電源裝置通常是通過(guò)逆變、升壓整流等步驟產(chǎn)生穩(wěn)定的高壓，再利用線性放大來(lái)調(diào)制輸出高壓。然而，高壓線性放大電路工作在線性區(qū)，需要耗散大量功率，功耗很高，同時(shí)，由于其需要大量有源器件串聯(lián)或使用電真空器件，成本也比較高。

3、因此，如何更好地實(shí)現(xiàn)高壓電源裝置已經(jīng)成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本技術(shù)的目的在于更好地實(shí)現(xiàn)高壓電源裝置，旨在解決現(xiàn)有高壓電源裝置功耗高，且成本高的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本技術(shù)提供了一種高壓電源裝置，包括：

3、第一控制電路，以及依次連接的直流電壓源組、繼電器開(kāi)關(guān)組和濾波電路；所述直流電壓源組、所述繼電器開(kāi)關(guān)組均與所述第一控制電路連接；

4、所述第一控制電路用于控制所述直流電壓源組輸出不同電壓等級(jí)的多路直流電壓；控制所述繼電器開(kāi)關(guān)組中各路繼電器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以選通所述多路直流電壓中的目標(biāo)直流電壓；

5、所述濾波電路用于對(duì)所述目標(biāo)直流電壓進(jìn)行濾波處理，輸出濾波后的目標(biāo)直流電壓。

6、可選地，所述直流電壓源組包括多路直流電壓源，每路所述直流電壓源用于在所述第一控制電路的控制下，輸出一路所述直流電壓；

7、所述繼電器開(kāi)關(guān)組包括多路繼電器；所述濾波電路包括多路二極管支路、濾波電容和采樣電阻組，所述采樣電阻組包括兩個(gè)串聯(lián)的電阻；

8、每路所述直流電壓源對(duì)應(yīng)連接一路所述繼電器，每路所述繼電器對(duì)應(yīng)連接一路所述二極管支路；

9、各路所述二極管支路的輸出端共接至所述濾波電容的一端，所述濾波電容的另一端接地；所述濾波電容的一端與所述采樣電阻組的一端連接，所述采樣電阻組的另一端接地；所述濾波電容的一端作為所述濾波電路的輸出端。

10、可選地，各路所述直流電壓源均包括第二控制電路，以及依次連接的降壓電路、逆變電路、升壓整流電路和電壓采樣電路；所述降壓電路、所述電壓采樣電路均與所述第二控制電路連接；

11、所述降壓電路用于對(duì)輸入的直流啟動(dòng)電壓進(jìn)行降壓，輸出第一直流電壓；

12、所述逆變電路用于將所述第一直流電壓轉(zhuǎn)換為第一交流電壓；

13、所述升壓整流電路用于對(duì)所述第一交流電壓進(jìn)行升壓和整流處理，輸出第二直流電壓，以作為所述直流電壓源的輸出；

14、所述電壓采樣電路用于采集所述第二直流電壓的分壓電壓；

15、所述第二控制電路用于基于所述分壓電壓和預(yù)設(shè)參考電壓控制所述降壓電路的輸出，以調(diào)節(jié)所述第二直流電壓。

16、可選地，所述降壓電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第一二極管、第一電感和第一電容；所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極作為所述降壓電路的輸入端；

17、所述第一開(kāi)關(guān)管的柵極與所述第二控制電路的輸出端連接，所述第一開(kāi)關(guān)管的源極、所述第一電感的一端與所述第一二極管的負(fù)極共接，所述第一二極管的正極和所述第一電容的一端連接至地，所述第一電感的另一端與所述第一電容的另一端連接；所述第一電感的另一端作為所述降壓電路的輸出端。

18、可選地，所述第二控制電路包括依次連接的誤差放大器和比較器；所述誤差放大器的負(fù)極與所述電壓采樣電路的輸出端連接，用于接收所述分壓電壓；所述誤差放大器的正極用于接收所述預(yù)設(shè)參考電壓；

19、所述誤差放大器用于輸出所述分壓電壓與所述預(yù)設(shè)參考電壓之間的電壓誤差信號(hào)；

20、所述比較器用于基于所述電壓誤差信號(hào)和預(yù)設(shè)載波信號(hào)，輸出pwm信號(hào)，以控制所述第一開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制所述降壓電路的輸出。

21、可選地，所述逆變電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第二電感、第二電容、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第二二極管、第三二極管、第四二極管和第五二極管；

22、所述第一電阻的一端、所述第二電阻的一端、所述第二電感的一端與所述降壓電路的輸出端共接；所述第二電感的另一端與所述升壓整流電路的第一輸入端連接；所述第一電阻的另一端、所述第五二極管的正極、所述第二二極管的負(fù)極、所述第三電阻的一端與所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極共接；所述第二電阻的另一端、所述第四二極管的正極、所述第三二極管的負(fù)極、所述第四電阻的一端與所述第三開(kāi)關(guān)管的柵極共接；

23、所述第二二極管的正極、所述第三二極管的正極、所述第二開(kāi)關(guān)管的源極與所述第三開(kāi)關(guān)管的源極共接至地；所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的另一端連接；

24、所述第四二極管的負(fù)極、所述第二開(kāi)關(guān)管的漏極、所述第二電容的一端與所述升壓整流電路的第二輸入端連接；所述第五二極管的負(fù)極、所述第三開(kāi)關(guān)管的漏極、所述第二電容的另一端與所述升壓整流電路的第三輸入端連接。

25、可選地，所述升壓整流電路包括依次連接的升壓變壓器和整流濾波電路；

26、所述升壓變壓器的原邊繞組的中心抽頭作為所述升壓整流電路的第一輸入端，所述原邊繞組的同名端作為所述升壓整流電路的第二輸入端，所述原邊繞組的異名端作為所述升壓整流電路的第三輸入端；

27、所述升壓變壓器用于按照預(yù)設(shè)繞組變比，將所述第一交流電壓升壓為第二交流電壓；

28、所述整流濾波電路用于對(duì)所述第二交流電壓進(jìn)行整流和濾波處理，輸出所述第二直流電壓。

29、可選地，所述整流濾波電路包括第六二極管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容和第七電容；

30、所述第六二極管、所述第七二極管、所述第八二極管、所述第九二極管、所述第三電容、所述第四電容、所述第五電容和所述第六電容用于構(gòu)成倍壓整流電路，以對(duì)所述第二交流電壓進(jìn)行整流和濾波處理；

31、所述第七電容用于濾除所述倍壓整流電路的輸出信號(hào)中的紋波。

32、可選地，還包括負(fù)載電阻和低端電流采樣模塊；所述負(fù)載電阻的一端與所述濾波電路的輸出端連接，所述負(fù)載電阻的另一端與所述低端電流采樣模塊的輸入端連接；

33、所述低端電流采樣模塊用于對(duì)流經(jīng)所述負(fù)載電阻的電流進(jìn)行采樣及檢測(cè)。

34、第二方面，本技術(shù)提供一種應(yīng)用于前述任一種所述的高壓電源裝置的控制方法，包括：

35、輸出不同電壓等級(jí)的多路直流電壓；

36、通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)控制，選通所述多路直流電壓中的目標(biāo)直流電壓；

37、對(duì)所述目標(biāo)直流電壓進(jìn)行濾波處理，輸出濾波后的目標(biāo)直流電壓。

38、總體而言，通過(guò)本技術(shù)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

39、本技術(shù)提供的一種高壓電源裝置及其控制方法，該裝置包括第一控制電路，以及依次連接的直流電壓源組、繼電器開(kāi)關(guān)組和濾波電路，通過(guò)引入直流電壓源組和繼電器開(kāi)關(guān)組的組合，在控制電路的控制下，可以使直流電壓源組產(chǎn)生多路短時(shí)間內(nèi)接近恒定的直流高壓源，并經(jīng)由繼電器開(kāi)關(guān)組內(nèi)的高壓繼電器對(duì)不同通道高壓源輸出進(jìn)行快速切換，實(shí)現(xiàn)高的響應(yīng)速度，相較于傳統(tǒng)利用線性放大的高壓電源裝置，所需耐高壓器件數(shù)量大大減少，可以在保證電源響應(yīng)速度滿足要求的同時(shí)，大幅降低高壓電源裝置的功耗，并且還可以降低裝置成本和體積，易于裝置小型化。