1. 研究目的与意义及国内外研究现状

高压电源广泛应用于雷达、医疗、高能物理及静电除尘等领域，高压打火是高压电源损坏的主要原

因。本设计的目的是设计一套利用光纤隔离技术的电源控制系统提高电源的打火可靠性，解决高压打火的损坏问题。

国内外研究现状

如今高压驱动的电气设备在军事、工业等领域得到广泛的应用，对于隔离电源的需求也越来越广泛，高压隔离技术已然成为了重要的研究技术。然而目前的高压隔离技术，在成本、精密性、可靠性、隔离电压等级等多方面尚不能令人满意。现有的隔离技术可以归纳为以下几种：光电耦合技术、激光隔离技术、电容耦合技术、电感耦合技术。光电耦合技术是以光信息为耦合媒介，通过光信号的传递来实现输入与输出之间的隔离。光电耦合技术的特点是输入与输出之间绝缘，其绝缘电阻一般大于10¹⁰，耐压一般可超过1kV，有的甚至可以达到10kV以上。由于光传输的单向性，信号从光源单向传输到光接收器是不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端，因此这种技术广泛的应用于各种隔离电路中。随着半导体技术和光电子学的发展，光电耦合器问世了。光电耦合器的优点是体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽，输入输出之间电绝缘，单向传输信号机逻辑电路易连接等。目前，光电耦合器以显示出一种朝大容量和高速度方向发展的明显趋势。

2. 研究的基本内容

（1）本系统研究了以光纤隔离为核心的高压隔离技术，这种技术以光导纤维为传输媒介的新型通信方式。系统中使用了AD650芯片，完成了由V/F转换，F/V转换，在控制精度上得到提高。（2）为实现光纤隔离还研究了光电耦合器。光电耦合器是使用光将两个电路连接起来的元件，典型的光电耦合器可能由一个发光二极管和一个光电晶体管共同分装在一个不透光的外壳中组成。。光电耦合器中的发光二极管部分与电源相连，而光电晶体管部分与检测电路连接。无论何时当LED因通过电流而发光时，都被光电二极管检测到。另外还有许多类似的源-传感器的组合电路，如发光二极管和光电二极管，发光二极管和光激励晶闸管，以及灯泡与光电晶体管的组合等。 （3）为使光电耦合器正常工作特设计了一电源系统，该系统保证了光信息传输时，光电耦合器能获得正常的供电电压。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1实施方案：本方案系统分别为电源系统1，V/F转换系统，光信息传送系统，光信息接收系统，F/V转换系统以及电源系统2。第一部分为电源系统1，此系统主要实现功能是为光信息传送系统供电。第二部分为V/F转换系统，它将输入的直流电压转换成有一定频率的脉冲向下一级系统输出。第三部分为光信息传送系统，通过此系统将接收的脉冲转换为相应的光信号，再将光信号输入进光纤。第四部分为光信息接收系统，这部分系统需要将从光纤输出的光信号进行接收，在传送给下一级的F/V转换系统。第五部分为F/V转换系统，这一部分将输入进来的频率脉冲按一定比例转换为相应的电压再进行输出。第六部分为电源系统2，这一系统与电源系统1类似，它需要给光信息接收系统提供电源。

2进度安排：4月份阅读相关参考文献，对相关理论有一定了解。 5月初画出相关电路，对其进行调整。绘制Pcb板子。 5月中旬对板子进行调试，并进行试验测试。 5月末完成相关论文。 目前进度一切正常。 3预期效果：预期本系统输出电压对输入电压能够还原，非线性度为1%左右。光电传输系统最高能传输频率为1MHz的脉冲。

4. 参考文献

[1]强伯涵，魏智.现代雷达发射机的理论设计与实践.北京：国防工业出版社，1985.（1985-7）

[2]郑新，李文辉，潘厚忠等.雷达发射技术.北京：电子工业出版社，2006.

[3]m.i.斯科尔尼克主编.谢卓译.雷达手册（第四册）.北京：国防工业出版社，1974.