高压大功率脉冲电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压大功率脉冲电源，包括人机接口1和与人机接口1电气连接的控制电路2，其特征在于，所述控制电路2通过触发驱动电路3与脉冲形成电路4连接，所述脉冲形成电路4与整流滤波电路5电气连接，所述脉冲形成电路4还与脉冲转换电路6电气连接，所述脉冲转换电路6还与测量显示电路7电气连接，所述测量显示电路7通过反馈保护电路8与控制电路2电气连接。本实用新型的有益效果是，体积小、结构简单，成本低，实用价值高。
【专利说明】高压大功率脉冲电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气改进领域，特别是一种高压大功率脉冲电源。
【背景技术】
[0002]较早的高压大功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，然后采用磁压缩开关或者旋转火花隙来获取高压脉冲，因而大都比较笨重，而且获得的脉冲频率范围有限，可靠性较低，控制较困难，成本较高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种高压大功率脉冲电源。
[0004]实现上述目的本实用新型的技术方案为高压大功率脉冲电源，包括人机接口 I和与人机接口 I电气连接的控制电路2，其特征在于，所述控制电路2通过触发驱动电路3与脉冲形成电路4连接，所述脉冲形成电路4与整流滤波电路5电气连接，所述脉冲形成电路4还与脉冲转换电路6电气连接，所述脉冲转换电路6还与测量显示电路7电气连接，所述测量显示电路7通过反馈保护电路8与控制电路2电气连接。
[0005]所述整流滤波电路5与电源电气连接，并对电源输入的电流进行次级整流滤波后传输给脉冲形成电路4。
[0006]所述脉冲形成电路4是以电力电子功率开关SI为核心组成的电路，该电路可在触发驱动电路3的驱动信号驱动下形成低压脉冲。
[0007]所述脉冲转换电路6是有高频变压器T1、T2…Tn以初级并联次级串联的方式形成的将低压脉冲转换成高压脉冲的电路。
[0008]所述测量显示电路7监视观察脉冲转换电路输出的脉冲。
[0009]所述反馈保护电路可将测量显示电路7测得的输出脉冲以信号的形式反馈给控制电路，并与控制电路和人机接口相配合调整脉冲的宽度以及频率。
[0010]利用本实用新型的技术方案制作的高压大功率脉冲电源，具有体积小、功率因数高、效率高、输出脉冲控制精确、重复频率变化范围大的特点；电路简单易实现，结构简洁成本低。与同行业同时期的产品相比，本电源不需要单独设计单独可调的高频逆变电源；也不需要通过陡化电路来对高压高频电压波形进行改形；从而在同等参数条件下，结构工艺以及电路大大简化，成本投入大大降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型所述高压大功率脉冲电源的连接结构示意图；
[0012]图2上本实用新型所述高压大功率脉冲电源的电路原理图；
[0013]图3是本实用新型所述高频变压器的结构示意图；
[0014]图中，1、人机接口 ；2、控制电路；3、触发驱动电路；4、脉冲形成电路；5、整流滤波电路；6、脉冲转换电路；7、测量显示电路；8、反馈保护电路。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-3所示，是本实用新型高压大功率脉冲电源，包括人机接口 I和与人机接口 I电气连接的控制电路2，其特征在于，所述控制电路2通过触发驱动电路3与脉冲形成电路4连接，所述脉冲形成电路4与整流滤波电路5电气连接，所述脉冲形成电路4还与脉冲转换电路6电气连接，所述脉冲转换电路6还与测量显示电路7电气连接，所述测量显示电路7通过反馈保护电路8与控制电路2电气连接；所述整流滤波电路5与电源电气连接，并对电源输入的电流进行次级整流滤波后传输给脉冲形成电路4 ;所述脉冲形成电路4是以电力电子功率开关SI为核心组成的电路，该电路可在触发驱动电路3的驱动信号驱动下形成低压脉冲；所述脉冲转换电路6是有高频变压器T1、T2…Tn以初级并联次级串联的方式形成的将低压脉冲转换成高压脉冲的电路；所述测量显示电路7监视观察脉冲转换电路输出的脉冲；所述反馈保护电路可将测量显示电路7测得的输出脉冲以信号的形式反馈给控制电路，并与控制电路和人机接口相配合调整脉冲的宽度以及频率。
[0016]本技术方案的特点是采用具有高频变压、软开关和PFC技术的高压脉冲电源来替代早期的工频脉冲电源，在高压脉冲电源中用电力电子功率开关作为新型脉冲形成电路核心的高重复频率固体开关，从而来替代传统脉冲形成电路中的开关。
[0017]在本技术方案中，电源的输出由一整流滤波电路进行次级整流滤波后，经过以电力电子功率开关Si为核心组成的脉冲形成电路来形成脉冲。然后通过脉冲转换电路中的高频变压器Tl、Τ2…Tn把低压脉冲转换成高压大功率脉冲，并通过测量显示电路监视观察输出脉冲。而脉冲的宽度以及频率由人机接口、反馈保护电路和控制电路三部分来共同调节。
[0018]在本技术方案中，电源电压最高可做到10kV,电流100A，功率5兆瓦以上；输出脉冲上升沿最低可达到40ns,下降沿40ns ;脉冲宽度最低可达1ns,脉冲频率最高可达200kHz
[0019]在本技术方案中，高频变压器Tl、T2…Tn的初级并联次级串联，初次级用同轴电缆绕制而成。如图3所示，对于单个变压器，同轴电缆屏蔽网全部并联在一起作为初级(如图NI及N2)，电缆芯作为次级(NI’及N2’)。那么如果单个变压器初次级匝比为1: m，η个变压器初级并联次级串联则总初级匝比为1: (nm)。这样就可以实现，电网整流滤波后直接用IGBT管形成脉冲，并由η个变压器转换成高电压大功率脉冲。同轴电缆绕制高频变压器的工艺，有效的提闻了初次级磁稱合，减小了初次级线圈寄生电感、电容。从而闻压大功率脉冲上升沿、下降沿可以做到40ns以内。
[0020]上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本【技术领域】的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高压大功率脉冲电源，包括人机接口⑴和与人机接口⑴电气连接的控制电路(2)，其特征在于，所述控制电路(2)通过触发驱动电路(3)与脉冲形成电路(4)连接，所述脉冲形成电路(4)与整流滤波电路(5)电气连接，所述脉冲形成电路(4)还与脉冲转换电路出)电气连接，所述脉冲转换电路(6)还与测量显示电路(7)电气连接，所述测量显示电路(7)通过反馈保护电路⑶与控制电路(2)电气连接。
2.根据权利要求1所述的高压大功率脉冲电源，其特征在于，所述整流滤波电路(5)与电源电气连接，并对电源输入的电流进行次级整流滤波后传输给脉冲形成电路(4)。
3.根据权利 要求1所述的高压大功率脉冲电源，其特征在于，所述脉冲形成电路(4)是以电力电子功率开关SI为核心组成的电路，该电路可在触发驱动电路(3)的驱动信号驱动下形成低压脉冲。
4.根据权利要求1所述的高压大功率脉冲电源，其特征在于，所述脉冲转换电路(6)是有高频变压器Tl、T2…Tn以初级并联次级串联的方式形成的将低压脉冲转换成高压脉冲的电路。
5.根据权利要求1所述的高压大功率脉冲电源，其特征在于，所述测量显示电路(7)监视观察脉冲转换电路输出的脉冲。
【文档编号】H02M9/02GK203859702SQ201420294062
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】曹祖国, 李顺清 申请人:天津东泰维科电子科技有限公司