一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源的制作方法

文档序号:11958749阅读:398来源:国知局

本发明涉及脉冲功率电源技术领域,尤其涉及一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源。



背景技术:

脉冲功率技术是近些年来发展迅速的一门新兴学科,它通过对储能器件缓慢充电,然后在很短的时间内对能量进行快速压缩、转换等功率调节处理,以得到各种理想的高峰值、陡前沿的电脉冲输出,为各种应用装置提供强电流脉冲电源。目前,脉冲功率技术的应用领域既包括国防科研研究领域中的粒子束武器、脉冲激光武器、电磁推进、强脉冲磁场等研究方面,还包括民用工业领域中的机械加工、环境治理、材料处理、生物医疗等应用方面。目前脉冲功率装置中的储能方式主要有电感储能和电容储能两种方式,现有的脉冲供率电源大多数采用电容储能,电容存在着储能密度小和体积大,使得脉冲供率电源的体积也随之增大,且脉冲供率电源上的副边绕组存在感应电流,造成了能源的浪费。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源,包括壳体,所述壳体的内部设有电路板,所述电路板上设有三绕组脉冲变压器B,所述三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的一端连接有NPN型三极管Q1的发射极,所述NPN型三极管Q1的集电极连接有电阻R1和开关K1的第一输出端,所述开关K1的输入端连接有电源DC的正极输出端,且电源DC的负极输出端连接有开关K1的第二输出端和开关K2的第一输出端,所述开关K2的输入端连接有电感L1,且电感L1的另一端和开关K1的第二输出端相连接,所述开关K2的第二输出端连接有三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的另一端和二极管D1的正极,且二极管D1的负极和NPN型三极管Q1的基极相连接,所述三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS2的一端连接有整流元件QZ1的引脚1,所述整流元件QZ1的引脚4连接有输出端VO1,且整流元件QZ1的引脚2连接有输出端VO2,所述三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS2的另一端连接有三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS3、整流元件QZ1的引脚3和整流元件QZ2的引脚3,所述三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS3的另一端和整流元件QZ2的引脚1相连接,所述整流元件QZ2的引脚4和输出端VO1相连接,且整流元件QZ2的引脚2和输出端VO2相连接。

优选的,所述整流元件QZ1和整流元件QZ2均为全桥整流元件。

优选的,所述二极管D1为可控硅二极管。

优选的,所述电源DC为高压直流电源。

本发明的有益效果:通过电源DC、开关K1、电阻R1和开关K2共同构成了充电电路,该充电电路可以给电感L1进行充电,该充电电路利用电感储能,使得脉冲功率电源的体积小,且储存的能量多;通过电感L1、电阻R1、开关K1、开关K2和三绕组脉冲变压器B共同构成了放电电路,该放电电路将电感L1上储存的能量传输到三绕组脉冲变压器B;通过二极管D1和NPN型三极管Q1共同构成稳压电路,该电路可以对放电电路进行稳压处理,保证了三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的两端电压保持稳定,极大减少了能量在原边绕组LS1上的消耗;通过在副边绕组LS2上连接整流元件QZ1以及在副边绕组LS3上连接有整流元件QZ2,消除了副边绕组LS2和副边绕组LS3上的感应电流,极大的减少了能源的浪费;本发明的结构简单,经济实用,节约能源,且脉冲功率电源采用电感进行储能,使得脉冲功率电源的体积小。

附图说明

图1为本发明提出的一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源的工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1,一种利用三绕组脉冲变压器转换放电的脉冲功率电源,包括壳体,壳体的内部设有电路板,电路板上设有三绕组脉冲变压器B,三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的一端连接有NPN型三极管Q1的发射极,NPN型三极管Q1的集电极连接有电阻R1和开关K1的第一输出端,开关K1的输入端连接有电源DC的正极输出端,且电源DC的负极输出端连接有开关K1的第二输出端和开关K2的第一输出端,开关K2的输入端连接有电感L1,且电感L1的另一端和开关K1的第二输出端相连接,开关K2的第二输出端连接有三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的另一端和二极管D1的正极,且二极管D1的负极和NPN型三极管Q1的基极相连接,三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS2的一端连接有整流元件QZ1的引脚1,整流元件QZ1的引脚4连接有输出端VO1,且整流元件QZ1的引脚2连接有输出端VO2,三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS2的另一端连接有三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS3、整流元件QZ1的引脚3和整流元件QZ2的引脚3,三绕组脉冲变压器B的副边绕组LS3的另一端和整流元件QZ2的引脚1相连接,整流元件QZ2的引脚4和输出端VO1相连接,且整流元件QZ2的引脚2和输出端VO2相连接,整流元件QZ1和整流元件QZ2均为全桥整流元件,二极管D1为可控硅二极管,电源DC为高压直流电源。

工作原理:在脉冲功率电源的第一阶段时,此时开关K1的输入端和开关K1的第一输出端相导通,且开关K2的输入端和开关K2的第一输出端相导通,电源DC、开关K1、电阻R1和开关K2共同构成的充电电路可以给电感L1进行充电,在脉冲功率电源的第二阶段时,此时开关K1的输入端和开关K1的第二输出端相导通,且开关K2的输入端和开关K2的第二输出端相导通,电感L1、电阻R1、开关K1、开关K2和三绕组脉冲变压器B共同构成的放电电路可以将电感L1上储存的能量传输到三绕组脉冲变压器B上,同时二极管D1和NPN型三极管Q1共同构成的稳压电路可以对放电电路进行稳压处理,保证了三绕组脉冲变压器B的原边绕组LS1的两端电压保持稳定,极大减少了能量在原边绕组LS1上的消耗,在副边绕组LS2上连接整流元件QZ1可以消除了副边绕组LS2上的感应电流,同时在副边绕组LS3上连接有整流元件QZ2可以消除副边绕组LS3上的感应电流,在脉冲功率电源的第三阶段时,此时电感L1上的能量放完,开关K1的输入端再次和开关K1的第一输出端相导通,同时开关K2的输入端再次和开关K2的第一输出端相导通,使得充电电路对电感L1进行充电。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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