[實用新型]一種用于容性負載的高壓脈沖電源

有效

• 申請號: 201720207210.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN206461536U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 郭政良;魏新勞;陶可鵬;王瀚;郭沖;王浩然
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02M9/06
• 分類號: H02M9/06;H02M1/32;H03K3/021
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于容性負載的高壓脈沖電源，具體屬于脈沖電源領域。

背景技術

脈沖電源技術基于脈沖功率技術和現代電源技術，其電源系統一般由初級電源、中間儲能環節及脈沖形成系統等部分組成。其中，高壓脈沖電源的中間儲能環節按儲能方式不同主要有電容儲能式和電感儲能式兩種方式。電感比電容儲能密度大，但由于放電波形振蕩大，且不易產生長周期、快上升沿的方波脈沖；電容儲能放電波形穩定，控制性好且可適用于容性或高阻抗負載的負載。因此脈沖形成部分常常選用電容儲能的方式。

高壓脈沖電源具有極其廣泛的應用領域，例如在環保領域利用快脈沖放電離解有機物進行污水處理、在材料和精密加工領域快脈沖產生等離子體的化學活性可以對材料進行表面改性、在食品加工領域快脈沖放電逐漸應用于食品保鮮和殺菌等等。但是在脈沖電源的諸多應用中，很多負載會表現出一定的容性行為，在脈沖電源放電過程中負載中會存儲電荷，而這些電荷放電結束后會緩慢泄放，使負載上的電壓并不會很快降到零電位，從而形成脈沖拖尾，所以普通的脈沖電源將難以直接驅動容性或高阻抗負載。

發明內容

本實用新型提出一種用于容性負載的高壓脈沖電源，具有模塊集成化程度高、結構可擴展性強、固態半導體開關管耐壓要求低、可帶容性或高阻抗負載等優點；在相應的脈沖控制策略下，可以實現帶高阻抗或容性負載的需求。

本實用新型提出的一種用于容性負載的高壓脈沖電源，該脈沖電源包括由一個初級交流電源U_ac、一個限流電阻R_ac、開關管T_c0、開關管T_b0、開關管T_p0、開關管T_d0、電容C₀、高壓二級管D_d0和n個電壓倍增模塊；所述的每個電壓倍增模塊，包括兩個電容、六個開關管和一個高壓二級管；所述電路的開關管選用IGBT，并且每個IGBT都反向并聯二極管。

本實用新型提出的一種用于容性負載的高壓脈沖電源，初級交流電源U_ac的一端與大地連接，初級交流電源U_ac的另一端與限流電阻R_ac的一端連接；限流電阻R_ac的另一端與開關管T_c0的發射極連接，開關管T_c0的集電極與開關管T_p0的發射極、第一電壓倍增模塊的第一連接端連接；開關管T_p0的集電極與電容C₀的一端、開關管T_d0的集電極、第一電壓倍增模塊的第二連接端連接，開關管T_d0的發射極與高壓二級管D_d0的陽極連接；高壓二級管D_d0的陰極和開關管T_b0的集電極與大地連接；T_b0的發射極與電容C₀的另一端連接；第一電壓倍增模塊的第三連接端與第二電壓倍增模塊的第一連接端連接，第一電壓倍增模塊的第四連接端與第二電壓倍增模塊的第二連接端連接；以此類推，直到第(n-1)電壓倍增模塊的第三連接端與第n電壓倍增模塊的第一連接端連接，第(n-1)電壓倍增模塊的第四連接端與第n電壓倍增模塊的第二連接端連接；第n電壓倍增模塊的第三連接端和第n電壓倍增模塊的第四連接端與負載的一端連接，負載的另一端與大地連接。