从20世纪开始,静电就已经被广泛地利用在了工业、农业以及家庭生活中,如静电喷涂、静电除尘、静电除油烟和静电喷雾等,甚至白酒、酱油和醋酸的酿造有些也需要高压静电的参与以使其味道更加纯正。为了使高压静电可在上述各个领域发挥其功效,需要高压静电电源加以辅助以产生持续的静电作用于相应的工作环节中。于是本文先是对国内外已有的高压电源进行了综述和分析,在得出了各种类型的高压电源的优缺点之后,针对这些优缺点,趋利避害,旨在运用开关电源和升压原理等相关知识而设计一种低功率的侧重于辅助静电喷雾用的小型高压静电电源。在做了简单的分析之后,明确了高压静电电源其最关键的属性就是其静电电压等级能够达到多少和对输出电压大小的可控性与可检测性,因此作为一台合格的高压静电电源其输出必须为可控的,并且是可以显示电压值示数的,还应以动态曲线的方式显示出电压值变化的情况,这样才可以让用户对输出信息以及其工作状态能够有更加直观的掌握。因此就得到了本次设计的电源要达到的性能指标:220V交流输入,最高30k V直流输出,输出可调,精度是1k V,有液晶屏可以显示当前电压值以及电压的变化曲线,设置有过压保护电位器,以防止输出电压过高损坏负载。根据高压静电电源的特点以及预期性能指标,结合各个应用领域对静电输出的基本要求,对高压静电电源进行了总体的设计,并对各个模块与元件进行了分析和选型。为实现高压电源的功能,并且最大程度地降低其制作成本,对各模块分别做出如下选择:选用STC12C5A60S2型号单片机作为微处理器;选用IR2153作为驱动功率管的半桥驱动集成电路芯片;利用电流互感器作为输出电压反馈模块,从而根据反馈的信息让单片机可以对其进行相应的A/D转换操作,还能使保护电路获取当前电压的输出信息,保证安全;人机交互通过LCD显示屏和旋钮来实现;为使系统工作稳定性得以保证,最后增加了看门狗定时器功能防止程序跑飞。在硬件设计方面,设计了控制系统的原理图,包括电源模块,单片机最小系统,半桥驱动集成模块,电流互感器模块和人机交互模块。并针对各个元件的情况设计了PCB板图的布局。在软件设计方面,首先设计了整个系统的程序流程图,而后对各个子程序部分进行了分析与设计。最后,为使高压上电测试得以安全顺利地完成,对高压安全操作方面的知识进行了简单阐述,也为保证安全提供了双保险。