基于物理农业的数控高压静电场电源设计

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1、2012年8月15日现代电子技术Aug．2012第35卷第16期ModernElectronicsTechniqueVoI．35NO．16基于物理农业的数控高压静电场电源设计李本印(陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳745000)摘要：高压静电场可以激化种子内部活力，在物理农业中已得到广泛应用。为此，设计了一种数控高压静电场电源，该电源通过单片机编程进行零点检测和占空比调整，控制晶闸管触发，为高压产生电路提供0～200V直流电压。同时，通过编程产生方渡，作为激励脉冲信号，使高压电路产生0～55kV的高压静电。经实验测试，该高压

2、静电场电源能够满足不同种子的高压静电场需求。关键词：物理农业；TA89C52；高压静电场；电源设计中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1004-373X(2012)16—0181—04PowersupplydesignofNCelectrostaticfieldbasedonphysicalagricultureLIBen-yin(CollegeofElectricalEngineering，LongdongUniversity，Qingyang745000，China)Abstract=Ithasbeenwide

3、lyusedinphysicalagriculturethatthegerminationrateandproductivityofseedsareincreasedinhigh-voltageelectrostaticfield．Forthisreason。akindofnumerical-controlelectrostaticpowersupplyisdesignedtoproduce0～55kVhigh-voltageelectrostaticfield，whichcanproducessquarewavecont

4、rolledbyamicrocontrollertotriggerSCRcircuit．Theexperimen—taltestingresultshowsthatthehigh-voltageelectrostaticfieldpowersupplycanmeettheneedsofdifferentseeds．Keywords：physicalagriculture；microcontro1ler；electrostaticfield；powersupplydesign本文所设计的数控高压静电电源，采用单片机编程0引言

5、输出脉冲信号，经光电器件隔离后控制晶闸管的触发随着化肥和农药的过量使用，造成地力衰退、农作角，克服了传统高压静电电源的控制电路与输出电路不物品质下降、环境污染等，严重影响到农业的可持续发能完全隔离的弊端，使输出直流电压在O～200V范围展。当前农业正处于由化学农业向生态农业过渡时期，内随意增减变化，高压输出电压能够达到55kV，满足而物理农业是实现生态农业的主要途径之一，即将电、了多种种子对高压静电场的需求。磁、声、光、热、核等基本物理学科的知识和相关领域的1硬件结构高新技术作为有效的物理肥源应用于农业中]。在物理农业中，

6、种子播前进行静电场处理可以实现该系统由TA89C52单片机Ⅲ及键盘、辅助电源电早出苗、出匀苗、出壮苗，同时，静电场处理种子时能够路、零点检测电路、显示电路、方波发生器电路、晶闸管产生大量的臭氧，对种子有很强的消毒杀菌作用，有效控制电路、高压产生等电路组成，如图1所示。地防止种子霉变，能提高果实的品质[3]。在静电场处理装置中，高压静电电源是核心，但目前大部分高压静电电源分两种类型：第一类采用驰涨振荡器[8作为晶闸管的触发控制电路，其工作时，先通过调整可变电位器来改变晶闸管的触发角，然后再利用倍压整流产生高压；第二类采用集成

7、驱动专用模块，虽然外围元件少，驱动简单，如IRF2113，但该器件在使用过程中存在。。端负过冲较大的问题，使驱动专用模块造成不同程度的损坏L1。这些产品不论是电源电压的调节精确度还是电压的输出灵敏度都比较低。图1系统总体框图由于高压产生电路产生的静电可能干扰TA89C-收稿日期：2012-03—17182现代电子技术2012年第35卷52单片机，所以单片机采用独立5V专用辅助电源，设号由Q集电极输出，输入到AT89C52的P3．2口，经计为“冷地”[1。高压产生电路的驱动电路采用12VAT89C52单片机系统处理，由AT8

8、9C52的P2．3口输辅助电源，并且12V辅助电源与高压产生电路共地，设出尖脉冲触发信号，控制U的工作状态，同时也避免计为“热地”[1；在15625Hz方波发生器电路与高压了高、中、低压之间互相干扰，实现了“冷地”与“热地”之产生电路之间设计了光电耦合器电路，很好的实现了间的隔离，确保单片机工作安全可靠