[实用新型]一种用于容性负载的高压脉冲电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于容性负载的高压脉冲电源，具体属于脉冲电源领域。

背景技术

脉冲电源技术基于脉冲功率技术和现代电源技术，其电源系统一般由初级电源、中间储能环节及脉冲形成系统等部分组成。其中，高压脉冲电源的中间储能环节按储能方式不同主要有电容储能式和电感储能式两种方式。电感比电容储能密度大，但由于放电波形振荡大，且不易产生长周期、快上升沿的方波脉冲；电容储能放电波形稳定，控制性好且可适用于容性或高阻抗负载的负载。因此脉冲形成部分常常选用电容储能的方式。

高压脉冲电源具有极其广泛的应用领域，例如在环保领域利用快脉冲放电离解有机物进行污水处理、在材料和精密加工领域快脉冲产生等离子体的化学活性可以对材料进行表面改性、在食品加工领域快脉冲放电逐渐应用于食品保鲜和杀菌等等。但是在脉冲电源的诸多应用中，很多负载会表现出一定的容性行为，在脉冲电源放电过程中负载中会存储电荷，而这些电荷放电结束后会缓慢泄放，使负载上的电压并不会很快降到零电位，从而形成脉冲拖尾，所以普通的脉冲电源将难以直接驱动容性或高阻抗负载。

发明内容

本实用新型提出一种用于容性负载的高压脉冲电源，具有模块集成化程度高、结构可扩展性强、固态半导体开关管耐压要求低、可带容性或高阻抗负载等优点；在相应的脉冲控制策略下，可以实现带高阻抗或容性负载的需求。

本实用新型提出的一种用于容性负载的高压脉冲电源，该脉冲电源包括由一个初级交流电源U_ac、一个限流电阻R_ac、开关管T_c0、开关管T_b0、开关管T_p0、开关管T_d0、电容C₀、高压二级管D_d0和n个电压倍增模块；所述的每个电压倍增模块，包括两个电容、六个开关管和一个高压二级管；所述电路的开关管选用IGBT，并且每个IGBT都反向并联二极管。

本实用新型提出的一种用于容性负载的高压脉冲电源，初级交流电源U_ac的一端与大地连接，初级交流电源U_ac的另一端与限流电阻R_ac的一端连接；限流电阻R_ac的另一端与开关管T_c0的发射极连接，开关管T_c0的集电极与开关管T_p0的发射极、第一电压倍增模块的第一连接端连接；开关管T_p0的集电极与电容C₀的一端、开关管T_d0的集电极、第一电压倍增模块的第二连接端连接，开关管T_d0的发射极与高压二级管D_d0的阳极连接；高压二级管D_d0的阴极和开关管T_b0的集电极与大地连接；T_b0的发射极与电容C₀的另一端连接；第一电压倍增模块的第三连接端与第二电压倍增模块的第一连接端连接，第一电压倍增模块的第四连接端与第二电压倍增模块的第二连接端连接；以此类推，直到第(n-1)电压倍增模块的第三连接端与第n电压倍增模块的第一连接端连接，第(n-1)电压倍增模块的第四连接端与第n电压倍增模块的第二连接端连接；第n电压倍增模块的第三连接端和第n电压倍增模块的第四连接端与负载的一端连接，负载的另一端与大地连接。