本實用新型涉及一種發(fā)電機，特別涉及一種具有高效率的高電壓發(fā)電機。

背景技術(shù)：

高電壓發(fā)電機，是指不需用升壓變壓器而直接與電網(wǎng)連接的發(fā)電機。隨著工業(yè)化的發(fā)展，越來越多的工業(yè)設(shè)備需要運用到高電壓?，F(xiàn)有的高壓發(fā)電機一般都是直接與電網(wǎng)連接，以為工業(yè)設(shè)備提供高電壓。但是，現(xiàn)在的高壓發(fā)電機一般結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且轉(zhuǎn)換效率不高，不利于節(jié)能減排。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡單且轉(zhuǎn)換效率較高的高電壓發(fā)電機。

本實用新型所提供的一種具有高效率的高電壓發(fā)電機，用于為一負載提供高電壓，所述高電壓發(fā)電機包括RC電路、第一開關(guān)管及第二開關(guān)管、變壓器及升壓電路，所述變壓器包括一次線圈及二次線圈，所述RC電路的第一端與外部電源相連，第二端接地，第三端與第一開關(guān)管的控制端相連，所述第一開關(guān)管的輸出端與第二開關(guān)管的控制端相連，所述第一開關(guān)管的輸入端與第二開關(guān)管的輸入端相連，所述第一開關(guān)管的輸出端與第二開關(guān)管的控制端相連，所述第二開關(guān)管的輸出端接地，所述第一及第二開關(guān)管的輸入端還共同與一次線圈的第一端相連，所述一次線圈的第二端與外部電源相連，所述二次線圈的第一端接地，第二端與升壓電路的第一端相連，所述升壓電路的第二端與負載相連，用于為負載提供高電壓。

其中，所述RC電路包括電阻及第一電容，所述電阻的一端作為RC電路的第一端與外部電源相連，所述電阻的第二端通過第一電容后作為RC電路的第二端接地，所述電阻與第一電容之間的節(jié)點作為RC電路的第三端與第一開關(guān)管的控制端相連。

其中，所述第一開關(guān)管為第一三極管，所述第一三極管的基極為第一開關(guān)管的控制端，所述第一三極管的集電極為第一開關(guān)管的輸入端，所述第一三極管的發(fā)射極為第一開關(guān)管的輸出端。

其中，所述第二開關(guān)管為第二三極管，所述第二三極管的基極為第二開關(guān)管的控制端，所述第二三極管的集電極為第二開關(guān)管的輸入端，所述第二三極管的發(fā)射極為第二開關(guān)管的輸出端。

其中，所述升壓電路包括四個第二至第五電容以及第一至第四二極管，所述二次線圈的第二端依次通過第二及第三電容后與第一二極管D1的陽極相連，所述第一二極管的陰極作為升壓電路的第二端與負載相連，所述第二電容與第一二極管之間的節(jié)點與第二二極管的陰極相連，所述第一二極管的陰極還依次通過第四及第五電容后接地，所述第四及第五電容之間的節(jié)點與第二二極管的陽極相連，所述第二二極管的陽極還直接與第三二極管的陰極相連，所述第三二極管的陽極連接于第二電容及第三電容之間的節(jié)點，所述第三二極管的陽極還直接與第四二極管的陰極相連，所述第四二極管的陽極接地。

其中，所述一次線圈的繞組包括20圈，所述二次線圈的繞組包括500-1000圈。

本實用新型所述的具有高效率的高電壓發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，且體積較小，其可使得后端負載能接收幾千伏特的直接電壓值。此電壓值由一次線圈的偏極電壓值、二次線圈與一次線圈的圈數(shù)比及升壓電路的結(jié)構(gòu)所決定。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種具有高效率的高電壓發(fā)電機的較佳實施方式的電路圖。

圖2為圖1中升壓電路的電路圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1所示，為本實用新型具有高效率的高電壓發(fā)電機與一負載相連接的電路示意圖。本實用新型所述的具有高效率的高電壓發(fā)電機的較佳實施方式中，所述高電壓發(fā)電機包括RC電路、兩個三極管Q1及Q2、變壓器及升壓電路10。

本實施方式中，所述RC電路包括電阻R1及電容C1，所述電阻R1與電容C1串聯(lián)連接組成RC電路。所述變壓器包括一次線圈8及二次線圈9。

所述RC電路的第一端與外部電源相連，第二端接地，第三端與三極管Q1的基極相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，所述三極管Q1的集電極與三極管Q2的集電極相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q1及Q2的集電極還共同與一次線圈8的第一端相連，所述一次線圈8的第二端與外部電源相連，所述二次線圈9的第一端接地，第二端與升壓電路10的第一端相連，所述升壓電路10的第二端與負載相連，用于為負載提供高電壓。

具體的，所述電阻R1的一端與外部電源相連，所述電阻R1的另一端通過電容C1接地，所述電阻R1與電容C1之間的節(jié)點與三極管Q1的基極相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，所述三極管Q1的集電極與三極管Q2的集電極相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q2的基極相連，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2及Q1的集電極還共同與一次線圈8的第一端相連，所述一次線圈8的第二端與外部電源相連。

所述二次線圈9的第一端接地，第二端與升壓電路10的第一端相連，所述升壓電路10的第二端與負載相連，用于為負載提供高電壓。

請繼續(xù)參考圖2所示，其為所述升壓電路10的電路圖。本實施方式中，所述升壓電路10包括四個電容C2-C5以及四個二極管D1-D4。所述二次線圈9的第二端依次通過電容C2及C3后與二極管D1的陽極相連，所述二極管D1的陰極作為升壓電路10的第二端與負載相連。所述電容C2與二極管D1之間的節(jié)點與二極管D2的陰極相連，所述二極管D1的陰極還依次通過電容C4及C5后接地，所述電容C4與C5之間的節(jié)點與二極管D2的陽極相連，所述二極管D2的陽極還直接與二極管D3的陰極相連，所述二極管D3的陽極連接于電容C2及C3之間的節(jié)點，所述二極管D3的陽極還直接與二極管D4的陰極相連，所述二極管D4的陽極接地。

下面將對上述具有高效率的高電壓發(fā)電機的工作原理進行簡單的描述：

本實施方式中，所述電阻R1的阻值可選取20M歐姆，所述電容C1的電容值可選取470PF，所述一次線圈8的繞組大約包括20圈，所述二次線圈9的繞組大約包括500-1000圈。所述RC電路中用于使得電容C1充電的時間常數(shù)大約為千分之一秒（ms），所述三極管Q1的強電流（約為1安培）的導(dǎo)電時間約為1微秒。

開始供電之后，所述電容C1被充電千分之一秒，然后連接到三極管Q1的基極的RC電路的節(jié)點A的電位達到所述三極管Q1的導(dǎo)通電壓，所述三極管Q1的集電極與發(fā)射極之間被導(dǎo)通，進而使得三極管Q2亦被導(dǎo)通。由于所述三極管Q2被導(dǎo)通，進而使得所述一次線圈8被供以電流。本實施方式中，具有雜散電容的一次線圈8作用如振蕩器，一正電流半波通過所述一次線圈8及三極管Q2。在此半波持續(xù)大約1微秒而終止時，所述三極管Q2的集電極與基極的電位變?yōu)樨摚鋈龢O管Q2被截止。

在所述三極管Q2導(dǎo)通期間，存在一個誘發(fā)電壓在二次線圈9中形成，其振幅依照一次線圈8中的偏極電壓及二次線圈9與一次線圈8的圈數(shù)比而定。該電壓被施加至所述升壓電路10。當(dāng)所述一次線圈8的導(dǎo)電被中斷時，具有雜散電容的二次線圈9作為振蕩器，且一阻尼振蕩電壓被加在一次線圈8所誘發(fā)的電壓上。所述振蕩電壓的第一負半波藉由如圖1中虛線所示的耦合電路引起的RC電路的節(jié)點A的極性反向，使得RC電路的節(jié)點A的電位變?yōu)樨摬㈤]鎖三極管Q1及Q2之間的阻隔。

隨后，所述電容C1的充電過程被重復(fù)大約10ms，直到所述一次線圈8的三極管Q1的導(dǎo)電再被引起大約1微秒的周期，進而使得負載所接收的電壓保持在高電壓上。

本實施方式中，具有雜散電容的二次線圈9相當(dāng)于一高頻振蕩器。所述二次線圈9的振蕩由其本身電阻而被減少，其在此振蕩的振幅上產(chǎn)生作用。此外，所述升壓電路10具有約1nA的漏電流，主要由于電容C2-C5及二極管D1-D4的漏電。相對應(yīng)此電路中的漏電流的阻抗因而影響在二次線圈9中所產(chǎn)生的電壓的振幅。

另外，其他實施方式中，所述三極管Q1及Q2亦可為其他開關(guān)管，所述三極管的基極相當(dāng)于開關(guān)管的控制端，所述三極管的集電極及發(fā)射極分別相當(dāng)于開關(guān)管的第一端及第二端，所述開關(guān)管的控制端用于控制其第一端與第二端的連通或斷開。

本實用新型所述的具有高效率的高電壓發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，且體積較小，其可使得后端負載能接收幾千伏特的直接電壓值。此電壓值由一次線圈8的偏極電壓值、二次線圈9與一次線圈8的圈數(shù)比及升壓電路10的結(jié)構(gòu)所決定。

以上僅為本實用新型的實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。