[发明专利]一种改良型脉冲高压电源的电源模块

说明书

本发明属于电源模块，具体涉及一种改良型脉冲高压电源的电源模块。一种改良型脉冲高压电源的电源模块，其中，由三相不可控整流桥、直流母线电容、半桥IGBT模块、输出电感、缓冲吸收装置组成，其中输出电感和缓冲吸收装置设置在输出端。本发明的显著效果是：(1)本发明装置将高压输出电感分散到各种电源模块中，既可以抑制各模块间电压的不平衡度，又可降低电感的制作难度。(2)本发明装置在电路结构和控制算法上均作出改良，使得本装置可以输出高频高压的电压波形。(3)本发明装置采用改良型的电源模块，可最大程度的降低线间寄生电容对负载电极的冲击，从而可避免因此造成的电极损伤。

技术领域

本发明属于电源模块，具体涉及一种改良型脉冲高压电源的电源模块。

背景技术

在受控核聚变实验中，为了进一步提高实验参数，必须采用辅助加热系统提高等离子体温度。辅助加热系统采用速调管、回旋管和离子源，通过高功率微波和高能粒子对等离子体进行加热或驱动。这些设备的关键部件(速调管、回旋管和离子源)要求为其提供直流能量的高压电源具有良好的特性(如稳定性高、快速调节能力等)而且要求在它们发生打火现象时，保护时间短(通常小于10us)，且在保护时对关键部件释放的能量非常小，否则这些关键部件极易受到损坏。

目前常用于辅助加热系统供电的高压脉冲电源其电气结构框图如图1所示。从图1中可看出该高压脉冲电源系统由两个(或可根据负载需求增加单元数)PSM高压脉冲电源单元组成，每个高压脉冲电源单元包括多绕组隔离变压器、多组脉冲直流电源单元模块。脉冲直流电源单元模块的拓扑结构图如图2。

现有技术的缺点：现有的PSM电源系统虽然能满足后端等离子负载的供电需求，但存在以下几点不足。

(1)现有PSM电源系统杂散参数高，输出电压频率上升下降时间长，不能实现高频方波脉高压输出，满足不了核聚变相关实验的需要。

(2)现有PSM电源系统的输出滤波装置的储能较大，而且当系统发生故障时，由于缺少泄放回路，这些能量将通过负载泄放，这无疑会增加后端负载损坏的可能性。同时由于能量泄放不出去，会导致脉冲关断时刻电压值难以降至零(如图3所示)，会直接影响实验效果。

发明内容

本申请针对现有技术的缺陷，提供一种改良型脉冲高压电源的电源模块。

本申请是这样实现的：一种改良型脉冲高压电源的电源模块，其中，由三相不可控整流桥、直流母线电容、半桥IGBT模块、输出电感、缓冲吸收装置组成，其中输出电感和缓冲吸收装置设置在输出端。

如上所述的一种改良型脉冲高压电源的电源模块，其中，所述的输出电感和缓冲吸收装置形成并联，并联电路的一端设置在两个开关管之间，另一端作为整个电路的输入，两个开关管中的一个的自由端与电路的输出端相连接，另一个开关管的自由端作为整个电路的另一个输入端。

如上所述的一种改良型脉冲高压电源的电源模块，其中，将多个输出电感和缓冲吸收装置形成的并联电路并联，将所有设置在两个开关管之间的电路输入端连接，形成整个电路的输入端，将所有设置在开关管的自由端的输入端连接，形成整个电路的另一个输入端。

如上所述的一种改良型脉冲高压电源的电源模块，其中，将多个输出电感和缓冲吸收装置形成的并联电路并联，将一部分设置在两个开关管之间的电路输入端连接，形成整个电路的输入端，将另一部分设置在两个开关管之间的电路输入端连接，形成整个电路的另一个输入端。

本发明的显著效果是：(1)本发明装置将高压输出电感分散到各种电源模块中，既可以抑制各模块间电压的不平衡度，又可降低电感的制作难度。(2)本发明装置在电路结构和控制算法上均作出改良，使得本装置可以输出高频高压的电压波形。(3)本发明装置采用改良型的电源模块，可最大程度的降低线间寄生电容对负载电极的冲击，从而可避免因此造成的电极损伤。

附图说明