技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于一種用于容性負(fù)載的高壓脈沖電源，具體屬于脈沖電源領(lǐng)域。

背景技術(shù)

脈沖電源技術(shù)基于脈沖功率技術(shù)和現(xiàn)代電源技術(shù)，其電源系統(tǒng)一般由初級電源、中間儲能環(huán)節(jié)及脈沖形成系統(tǒng)等部分組成。其中，高壓脈沖電源的中間儲能環(huán)節(jié)按儲能方式不同主要有電容儲能式和電感儲能式兩種方式。電感比電容儲能密度大，但由于放電波形振蕩大，且不易產(chǎn)生長周期、快上升沿的方波脈沖；電容儲能放電波形穩(wěn)定，控制性好且可適用于容性或高阻抗負(fù)載的負(fù)載。因此脈沖形成部分常常選用電容儲能的方式。

高壓脈沖電源具有極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，例如在環(huán)保領(lǐng)域利用快脈沖放電離解有機(jī)物進(jìn)行污水處理、在材料和精密加工領(lǐng)域快脈沖產(chǎn)生等離子體的化學(xué)活性可以對材料進(jìn)行表面改性、在食品加工領(lǐng)域快脈沖放電逐漸應(yīng)用于食品保鮮和殺菌等等。但是在脈沖電源的諸多應(yīng)用中，很多負(fù)載會表現(xiàn)出一定的容性行為，在脈沖電源放電過程中負(fù)載中會存儲電荷，而這些電荷放電結(jié)束后會緩慢泄放，使負(fù)載上的電壓并不會很快降到零電位，從而形成脈沖拖尾，所以普通的脈沖電源將難以直接驅(qū)動容性或高阻抗負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用于容性負(fù)載的高壓脈沖電源，具有模塊集成化程度高、結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性強(qiáng)、固態(tài)半導(dǎo)體開關(guān)管耐壓要求低、可帶容性或高阻抗負(fù)載等優(yōu)點(diǎn)；在相應(yīng)的脈沖控制策略下，可以實(shí)現(xiàn)帶高阻抗或容性負(fù)載的需求。

本發(fā)明提出的一種用于容性負(fù)載的高壓脈沖電源，該脈沖電源包括由一個初級交流電源U_ac、一個限流電阻R_ac、開關(guān)管T_c0、開關(guān)管T_b0、開關(guān)管T_p0、開關(guān)管T_d0、電容C₀、高壓二級管D_d0和n個電壓倍增模塊；所述的每個電壓倍增模塊，包括兩個電容、六個開關(guān)管和一個高壓二級管；所述電路的開關(guān)管選用IGBT，并且每個IGBT都反向并聯(lián)二極管。

本發(fā)明提出的一種用于容性負(fù)載的高壓脈沖電源，初級交流電源U_ac的一端與大地連接，初級交流電源U_ac的另一端與限流電阻R_ac的一端連接；限流電阻R_ac的另一端與開關(guān)管T_c0的發(fā)射極連接，開關(guān)管T_c0的集電極與開關(guān)管T_p0的發(fā)射極、第一電壓倍增模塊的第一連接端連接；開關(guān)管T_p0的集電極與電容C₀的一端、開關(guān)管T_d0的集電極、第一電壓倍增模塊的第二連接端連接，開關(guān)管T_d0的發(fā)射極與高壓二級管D_d0的陽極連接；高壓二級管D_d0的陰極和開關(guān)管T_b0的集電極與大地連接；T_b0的發(fā)射極與電容C₀的另一端連接；第一電壓倍增模塊的第三連接端與第二電壓倍增模塊的第一連接端連接，第一電壓倍增模塊的第四連接端與第二電壓倍增模塊的第二連接端連接；以此類推，直到第(n-1)電壓倍增模塊的第三連接端與第n電壓倍增模塊的第一連接端連接，第(n-1)電壓倍增模塊的第四連接端與第n電壓倍增模塊的第二連接端連接；第n電壓倍增模塊的第三連接端和第n電壓倍增模塊的第四連接端與負(fù)載的一端連接，負(fù)載的另一端與大地連接。