一种高压脉冲发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脉冲电源，具体涉及一种高压脉冲发生装置。
【背景技术】
[0002]作为一种通断的直流电源，脉冲电源的基本工作原理是:首先经过慢储能使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电(或流入能量)，经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后的能量形成了脉冲电源，对于脉冲电源的输出脉冲电压波形通常包括输出脉冲电压幅值(要高)、输出脉冲前沿(要陡)以及脉冲重复频率(要尚)二个评价指标。
[0003]目前实现脉冲电源的方式主要包括:⑴储能放电法:即利用储能元件(如L、C)的充放电实现脉冲输出；(2)逆变法:即利用逆变将直流电变换为脉冲输出以及；(3)斩波法:即利用直流斩波原理输出脉冲电压；其中:
[0004]储能放电法结构简单，能获得高压窄脉冲，但脉冲波形不易控制，脉冲参数不易调节；斩波法将直流环节与脉冲信号产生环节分开，产生的脉冲波形好，但是该方法产生的谐波成分大，并且开关原件承受很高的开关电压，具有开关寿命短的缺陷。相较而言，PWM技术结合逆变法可以得到高质量的输出电压波形，而且该方法抑制了较低次数的高次谐频，降低了谐波损耗，扩大了调速范围，简化了主回路，并且操控集中、易于自动化管理。
[0005]作为除固、液、气三态以外的第四种物形态，等离子体是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的呈电中性的导电性流体。自发明以来，等离体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工以及等离子体三废处理等领域被广泛应用，而高频高压电源作为产生等离子体的能量来源，高频高压高性能的脉冲电源的研宄因此成为保障等离子技术得以广泛应用的关键之一。
[0006]传统的大功率高压电源使用工频变压器升压，电路简单但存在体积大、频率低以及放电效果很不理想的缺陷，而且在高频高压下变压器的绝缘问题较难处理，变压器分布参数(漏电感和匝间分布电容)造成的影响亦不可忽略，且频率越高漏抗越大，因此电源输出功率受到限制。此外，早期的大功率高压电源由于采用磁压缩开关或旋转火花塞来获取高压脉，因而大多比较笨重，不仅操控困难、维修不方便，而且开关寿命短、可靠性亟待提尚O
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供一种高压脉冲发生装置，旨在提供一种供等离子体发生器的高压大功率的脉冲电源。
[0008]本发明采用的技术方案具体为:
[0009]一种高压脉冲发生装置，包括依次相连的三相交流电源⑴、整流滤波电路(2)、调压电路(3)、脉冲发生电路(4)、高频变压器(5)、高压侧整流电路(6)和取样输出电路
(7);其中:所述整流滤波电路(2)用于将所述三相交流电源(I)输入的交流电转变为直流电；所述调压电路(3)用于将经所述整流滤波电路(2)转变的直流电在一定电压范围之间调控；所述脉冲发生电路(4)用于将电压经所述调压电路(3)调控的直流电转变为高频低压交流电；所述高频变压器(5)通过设定的参数，将所述高频低压交流转变为高频高压交流电；所述高压侧整流电路(6)用于将所述高频高压交流电整合为高频高压直流电；所述取样输出电路(7)内设有取样电阻，所述取样输出电路(7)的输出端的所述高频高压直流的电压和电流信号经取样电阻输出。
[0010]在上述高压脉冲发生装置中，还包括控制电路(8)，所述控制电路⑶与所述调压电路⑶、所述脉冲发生电路⑷以及所述取样输出电路(7)电气连接；其中:所述控制电路⑶接收所述取样输出电路⑵的取样电阻传递的电信号；所述控制电路⑶向所述调压电路⑶传递电信号，对所述调压电路⑶的直流电压的输出电压进行实时调控；以及向所述脉冲发生电路(4)传递电信号，对所述脉冲发生电路(4)的高频交流电的频率进行实时调控。
[0011]在上述高压脉冲发生装置中，还包括显示电路(9)，所述显示电路(9)与所述控制电路(8)电气连接；所述显示电路(9)用于显示所述控制电路(8)发送的电信号。
[0012]在上述高压脉冲发生装置中，所述调压电路(3)通过电压传感器与所述控制电路
(8)电气连接。
[0013]在上述高压脉冲发生装置中，所述整流滤波电路(2)采用全桥整流滤波器，用于将所述三相交流电源(I)输入的交流电变为设定值的直流电。
[0014]在上述高压脉冲发生装置中，所述脉冲发生电路⑷采用PWM逆变电路。
[0015]在上述高压脉冲发生装置中，所述脉冲发生电路⑷通过IGBT和PWM电路与所述控制电路(8)电气连接。
[0016]在上述高压脉冲发生装置中，还包括电源柜(10)，所述三相交流电源(1)、所述整流滤波电路(2)以及所述调压电路(3)形成低压区(11)，所述脉冲发生电路(4)形成脉冲发生区(12)，所述高频变压器(5)、所述高压侧整流电路￠)以及所述取样输出电路(7)形成高压区(13)，控制电路⑶以及显示电路(9)形成显示控制区(14)，所述低压区(11)、所述脉冲发生区(12)、所述高压区(13)以及所述显示控制区(14)设置于电源柜(10)内；所述高压区(13)通过绝缘罩与所述低压区(11)、所述脉冲发生区(12)以及所述显示控制区
(14)隔开。
[0017]本发明产生的有益效果是:
[0018]本发明的高压脉冲发生装置由于在主电路中采用了调压电路，使调频和调压分开，改变了传统只依靠调高频率来获得高压方法，从而降低了因频率过高产生的漏抗；采用了 PWM逆变法的脉冲发生电路可获得高质量的输出电压波形，并抑制了较低次数的高次谐波、降低谐波损耗、扩大了调速范围，简化了主回路；
[0019]通过增设的显示控制区(控制电路和显示电路)及时反馈信息，实现了操控集中和调控一体化；且控制电路能实时根据需要调整输出电压，操控灵活方便，有利于自动化的实现；
[0020]此外，电源柜内将高压区与其他区用绝缘罩隔开，结构简单、安装一体化，使用和维修方便。
【附图说明】
[0021]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0022]图1为本发明一种高压脉冲发生装置的电气原理图；
[0023]图2为本发明一种高压脉冲发生装置的结构示意图；
[0024]图3为本发明一种高压脉冲发生装置的电气连接框架图。
[0025]图中:
[0026]1、三相交流电源2、整流滤波电路3、调压电路4、脉冲发生电路5、高频变压器6、高压侧整流电路7取样输出电路8、控制电路9、显示电路10、电源柜11、低压区12、脉冲发生区13、高压区14、显示控制区。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0028]如图1-2所示的高压脉冲发生装置，主要包括:
[0029]依次相连的三相交流电源1、整流滤波电路2、调压电路3、脉冲发生电路4、高频变压器5、高压侧整流电路6、取样输出电路7 ;以及控制电路8