高压充电系统用于对电容器等储能器件充电,主要技术指标为电压精度、充电速度和控制方式等。使用触摸屏进行远程监控,高压现场无人值守;以PLC作为本地控制单元,通过内置的PID调节器实现充电过程的闭环控制;采用单芯片设计RS 485信号的光纤传输电路,成本低、体积小;主控间和现场设备之间采用光纤作为数据传输介质,有效隔离放电干扰,提高系统可靠性。

本文主要讲述程控充电系统的设计，该系统已经应用于多项物理实验，抗干扰能力强，可靠性好。简单修改触摸屏和PLC程序，可以配合不同指标的高压电源组成各种充电系统，通用性好，使用范围广。通过修改通讯协议，还可以用计算机替代触摸屏，将充电系统纳入整个实验控制系统进行统一管理。系统中使用的RS 485光传输电路，可以广泛用于高压大电流场合，有效提高主控设备的抗干扰能力。

充电系统广泛应用于物理试验、开关技术等研究课题。早期的充电系统主要是通过手动调节调压器来改变高压电源的输出，充电过程易受操作人员主观影响，稳定度低，难以实现整个实验过程的自动控制；部分系统采用了电动调压器，通过控制电机带动调压器进行电压调节，调节过程中滞后现象明显，且电动调压器体积功率普遍较大，不利于小型充电系统使用；基于串联谐振的高频高压充电电源体积小、效率高，但成本高，线路复杂；充电设备多用于高电压、大电流的场合，瞬时放电产生的空间干扰和地线干扰相当严重，对示波器等精密测试仪器有一定的影响。