基于软开关的电子辐照高压电源

介绍了一种应用于食品辐照的加速管电子枪用70kV直流高压电源的设计。整个电源采用了两级开关型功率变换电路,保证了高压电源的负载特性和宽范围的输出电压需求。着重介绍了改进的串联谐振变换器的工作特点。给出了相关工作波形和工作曲线。     

基于MOS管串联开关的高压脉冲电源设计

介绍了一种基于MOS管串联开关的高压脉冲电源设计方案,采用工频高压电源通过MOS管串联开关向脉冲变压器初级放电,经脉冲变压器升压在负载上输出-4500V的高压脉冲,该方案具有电路结构简单、可靠性高等优点。     

高效直流高压稳压电源模块电路研究

本文讨论了影响高压电源模块效率的主要因素。提出应用电流控制型前置稳压技术,并适当选择DC-AC 变换电路中高频变压器磁化电流与其开关管(即振荡管)集电极电流之比,可使6V 输入的直流高压(-1100V,500μA)稳压电源模块效率达到50%以上,从而使普通干电池供电成为可能。     

非接触式高压直流开关工作状态在线检测技术

高压直流开关是高压直流输电系统中的核心设备之一,其工作状态直接影响直流输电系统的安全稳定运行。为了实时准确地获取高压直流开关的运行状态和各项参数指标,提出了一种非接触式高压直流开关在线检测方法。该方法通过采集高压直流开关振荡回路电流,运用遗传算法计算出振荡回路RLC参数,采用小波理论分析振荡回路电流波形,进一步判断开关燃弧时间及开断过程各阶段工作状态。同时研制出高压直流开关的在线检测系统,通过对实验室模拟平台和±500kV直流换流站进行现场实验,可得其高压直流开关振荡回路电感参数测量误差限定在3.77%以内,电容参数误差限定在2.39%以内,实验结果充分证明了非接触高压直流开关的在线状态检测方法和装置对高压直流开关参数计算的正确性和可靠性。     

10kV全固态重复频率方波脉冲源研制

基于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和Marx发生器电路,研制了一种在重复频率1~100 Hz下,最高输出脉冲电压10 kV、脉冲宽度从550ns到1μs可调的全固态方波脉冲源。设计中利用直流高压电源作为能源系统,采用MOSFET半导体固态开关替代气体火花隙开关作为放电主开关,用快恢复二极管取代充电电阻。由外部多功能触发器产生脉宽和频率均可调节的触发信号,通过驱动电路控制由MOSFET半导体固态开关构成的放电主开关,经脉冲放电回路在不同负载上实现输出所需的高压方波脉冲。通过实验验证了设计原理及方法的可行性,并给出了单次和重频信号触发下该固态方波脉冲源输出的实验结果。     

380kV／10mA直流高压电源的研制

介绍了一种用于离子注入机的380kV直流高压电源的电路原理及实现方法。基于高压电源在电压变得越来越高时会由于电场分布不均匀等问题容易导致电源自身的放电打火等问题,提出了一种更为优化的高压倍压方案。     

一种适用于混合式高压直流断路器负载换流开关的新型缓冲电路

基于混合式高压直流断路器的工作原理,提出了一种新型的负载换流开关缓冲电路。该电路通过2个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的简单控制,在混合式高压直流断路器分闸时,能阻断缓冲电容经超快速机械开关的放电通路;在混合式高压直流断路器短时间多次动作时,能保证缓冲电容每一次过电压的吸收效果,提高混合式高压直流断路器的速动性和可靠性。     

光MOS继电器在正负高压电源极性切换中的应用

光MOS继电器是一种新型的固体继电器。讨论了应用光MOS继电器的开关特性,实现高压电源输出极性的快速切换,从而设计可靠的双极性小功率高压电源。介绍了光MOS继电器的结构、工作原理和作为高压开关应用的选型原则,讨论了光MOS继电器用于高压极性切换开关的两种实现方法,给出了在单逆变电路架构中应用光MOS继电器实现双极性高压输出的完善的应用电路。最后应用光MOS继电器、SG3525控制器等元件设计了一款应用于离子迁移谱仪器的双极性高压电源。     

基于氢闸流管的高压脉冲电源

针对高压脉冲电场杀菌技术对于系统核心部分高压脉冲电源的要求,设计一种输出脉冲电压峰值可达5～30 kV(100 V步进可调),输出脉冲频率为200~1 000 Hz可调,脉冲宽度为0.2~2μs可调,脉冲前沿<100 ns的高压脉冲电源。该系统利用单片机进行自动控制,通过可调直流高压电源和储能元件作为能源系统,利用氢闸流管作为主放电开关,控制脉冲峰值和频率,最后通过脉冲变压器升压在杀菌腔体的极板上得到所需的脉冲电场。     

电子束轰击炉高压电源故障分析及对策

电子束轰击炉运行过程会产生高压放电现象,严重时可能损坏高压整流硅堆。通过深入分析,指出其成因是由于高压整流变压器漏感较大和系统采用大电感高压滤波,当高压放电时电子束流剧增,三相桥式整流电路运行于一种强迫延时换相角αp=30°和换相重叠角γ≥60°的故障状态,时间过长必然导致高压整流硅堆热损坏。为此提出3点改进措施:直流高压输出端设置扼流电抗器以抑制电子束流的上升速度;控制电路检测直流高压输出的下降突变信号,快速判断高压放电的发生;高压电源供电回路串接晶闸管,用于软起动及快速切断供电电源。实践证明:对高压整流硅堆损坏的原因分析是正确的,所采取的应对策略是有效的。     

触发管在高压开关电源保护电路中的应用

触发管是利用气体放电而实现各种不同应用目的的器件,这里介绍了触发管在高压开关电源保护电路中的应用。首先分析了触发管的结构及工作原理,然后介绍了两类基于触发管的高压开关电源保护电路,包括负载保护电路和电源自身保护电路。以行波管电源为例,分别分析了这两类保护电路的结构及工作原理。最后,通过实验验证了其保护功能。实验证明,触发管以其快速的反应能力,有效地解决了高压开关电源因反馈控制延时带来的过压保护问题。     

高压液相处理有机废水消弧触发开关的研制

为了满足高压脉冲液相放电废水处理技术需要,研制一套消弧触发放电开关装置,在绝缘转子的圆周上均布转动触头,与绝缘定子上的弹力触头,实现通-断接触,形成开关.当转速调到1000r/min时,脉冲频率为200Hz,装置运行平稳、触点通-断灵活、接触可靠;电压加载到40kV时,单触发开关旋转正常,未听到触点起弧的声音,高压脉冲在液相中放电正常,放电火花明亮、有力,实验证明是一款性能优良的触发开关     

真空触发开关导通瞬间高频脉冲电压的测量

介绍了一种高压真空触发开关导通瞬间高频脉冲电压的测量方法,并构建了相应的测量系统。对测量过程中各种抗干扰措施进行了分析,试验测得了开关导通瞬间的脉冲电压波形,并获得了约400ns的开关闭合延时时间。     

一种新型高效电动汽车双向DC-DC变换器

电动汽车与电网端的能量传递过程受到广泛研究。以电动汽车用CLLC式双向DC-DC变换器为基础,在电动汽车端增加了超级电容交错并联倍流储能放能回路,提出一种新型高效双向DC-DC变换器。对新型高效双向DC-DC变换器的正向和反向工作过程进行分析,研究了增益特性,提出了开关管实现零电压开关（ZVS）的条件,对开关管电应力进行分析。制作了800 W试验样机,样机测试结果验证了新型双向DC-DC变换器中开关管能实现ZVS,开关管峰值电流小,与传统双向DC-DC变换器相比,效率得到提升。     

沿面击穿型触发真空开关的触发实验研究

为给触发真空开关(TVS)在脉冲功率系统多级放电中的应用提供参考和设计依据,通过空载和通流两种触发实验研究了一种沿面击穿型的TVS,对比分析触发间隙电阻和触发电压两个参数变化规律的实验结果表明,在通流实验次数不多时存在触发间隙电阻增大、触发电压减小的趋势,原因在于沿面击穿型TVS工作过程中主间隙电流的作用远大于触发电流的作用,而主间隙电流的作用取决于大电流电弧以及金属蒸气沉积的效果。     

高压开关管使用可靠性技术研究

高压开关管是脉冲功率装置中的关键元件 ,在使用过程中主要存在触发失败和触发管自击穿 2种失效模式 ,若不妥善地解决高压开关管存在的上述技术问题 ,将严重影响脉冲功率装置的正常工作。笔者主要讨论解决上述问题的技术途径与措施 ,以提高高压开关管的使用可靠性     

高压静电设备中倍压整流电路的工作状态分析

从电压、电荷、能量等各个角度详细分析了理想倍压整流电路中倍压电容上的电压关系。结果表明静电电源设备倍压整流电路正常工作下输出电压波动很小,但当除尘电场击穿放电时,其输出电流出现一浪涌,其幅值可超过正常电流的几十倍,引起高压除尘装置供电设备发生故障。     

耦合电感二次型高增益Boost变换器

为解决二次型Boost变换器功率器件电压应力大以及耦合电感Boost变换器开关管电压尖峰高的问题,结合二次型Boost变换器和耦合电感Boost变换器的特点,提出一种耦合电感二次型高增益Boost变换器。该变换器能够吸收漏感能量,抑制开关管两端的电压尖峰,且能将漏感能量向负载传递,提高了变换器的工作效率;通过引入桥式倍压单元,在提高变换器电压增益的同时,可将耦合电感副边线圈两端的交流电压整流为直流电压,降低了输出二极管的电压应力;通过合理设计耦合电感的耦合系数,可实现功率开关管的零电流开关以及输出二极管的零电流关断,提高了变换器的工作效率;该电路拓扑中所有功率器件的电压应力均低于输出电压,可选取低耐压、低寄生参数的功率器件,降低了变换器的成本。最后搭建了额定功率100 W的实验样机,实测额定功率下变换器的效率达到92%,实验结果验证了理论分析的正确性。     

非隔离新型高增益DC-DC升压变换器

针对光伏发电系统中光伏电池板输出电压低,而要求其并网逆变器前端直流母线输入电压高的特点,提出了一种非隔离型高增益DC-DC升压变换器。对其工作原理和性能特点进行了详细的理论分析。并制作了一台输出功率为200 W的实验样机,实验结果表明该变换器具有如下特点:在相同占空比的条件下,变换器具有2倍于传统Boost拓扑结构的电压增益;变换器中两有源开关管的电压应力为传统Boost电路中有源开关管电压应力的一半;变换器中两电感电流一直相等而无需任何均流控制,外加两有源开关管采用同步控制,控制策略简单。     

高压直流挤包绝缘电缆系统试验的分析和研究

与高压交流挤包绝缘电缆系统的试验相比,高压直流挤包绝缘电缆系统试验需要考虑电缆绝缘内最大温差和叠加冲击电压试验这两个难点。直流电缆制造商会依据绝缘材料和电缆设计特点,向试验机构提供绝缘内最大温差的数值。在负荷循环的稳态过程中,需要控制绝缘内最大温差。由于在试验过程中没有办法直接测量绝缘内最大温差,其数值是通过稳态热传递原理公式推算得到的。对依据稳态热传递原理推算的绝缘内最大温差和负荷循环的执行情况进行了说明。运行中的高压直流输电线路除了承受正常的工作电压外,同时还可能承受雷电和操作冲击的作用。因此,在高压输电线路的绝缘设计中,需要考虑直流高压下的空间气隙的冲击放电特性,并对叠加冲击电压试验进行研究。对叠加冲击电压试验的两种试验回路进行了分析和探讨。