高穩定度特高壓直流高壓發生器的製作方法
2023-07-15 14:22:31
專利名稱：高穩定度特高壓直流高壓發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓直流發生器，特別是一種高穩定度特高壓直流高壓發生器， 屬於高壓電氣技術領域。
背景技術：
特高壓直流電源通常採用倍壓整流高壓輸出電路輸出直流高壓，現有技術中的倍壓整流高壓輸出電路包括一變壓器，變壓器的次級繞組與一 C-W倍壓電路相連接，C-W倍壓電路於1932年由C0CCR0FT和WALTON提出，其常見的拓撲結構如圖3所示，本圖所示的為 3階倍壓電路，次級繞組的同名端與電容C4 一管腳相連接，電容C4的另一管腳與二極體Dl 負極以及二極體D2正極相連，二極體Dl正極接地，電容Cl串接在二極體Dl的正極與二極體D2的負極之間，二極體D2的負極與三極體D3的正極相連接，電容C5串接在二極體D2 正極與二極體D3負極之間，二極體D3負極與二極體D4的正極相接，電容C2串接在二極體 D3正極與二極體D4的負極之間，二極體D4負極與二極體D5的正極相接，電容C6串接在二極體D4正極與二極體D5負極之間，二極體D5負極與二極體D6正極相接，電容C3串接在二極體D5正極與二極體D6負極之間，二極體D6負極即為電壓輸出端HV，通常每2倍為一階，因此，圖3所示為3階6倍壓電路，按照圖示連接方法可根據使用的需要將整流管與電容加上去，實現倍壓電路的拓撲，現結合圖3簡要介紹該倍壓電路的工作原理該電路工作時交流電源的一個半周對C4、C5、C6充電，而Cl、C2、C3放電，進入另一個半周時，C4、C5、C6放電，而Cl、C2、C3充電，因此輸出端HV的紋波頻率為變壓器輸入的頻率。但是此倍壓電路由於電容是串聯放電，波紋較大，從而影響特高壓直流發生器輸出的直流高壓。
發明內容
針對上述存在的技術問題，本發明的目的是提出了一種超低波紋的高穩定度特高壓直流高壓發生器。本發明的技術解決方案是這樣實現的一種高穩定度特高壓直流高壓發生器，包括用於將輸入的交流市電轉換為直流電的整流濾波電路、與所述的整流濾波電路的輸出端相電連接的穩壓電路、與所述的穩壓電路的輸入端相連接用於控制穩壓電路輸出的穩壓控制電路、與所述的穩壓電路輸出端相電連接用於將穩壓電路輸出的直流電轉換成交流電的橋式逆變輸出電路、與所述的逆變輸出電路的輸出端相電連接用於將橋式逆變輸出電路輸出的交流電轉換成直流並放大的高壓諧振迴路，所述的高壓諧振迴路包括一變壓器，所述的變壓器具有一初級繞組和兩個副級繞組，所述的變壓器的初級繞組與所述的橋式逆變輸出電路的輸出端相連接，所述的變壓器的第一副級繞組的異名端與第二副級繞組的同名端相連接並與地相接，每個副級繞組連接有多階倍壓電路，且兩個副級繞組上的多階倍壓電路相對稱設置。優選的，所述的多階倍壓整流電路的階數為2 6階。
由於上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點由於在變壓器的兩個次級繞組上對稱地設置有多階倍壓電路，兩路電路相對的紋波電流會互相抵消，適當的調整倍壓電路的階數以及電容的大小，可使得輸出電壓的波紋大大減少。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明附圖1為本發明高穩定度特高壓直流高壓發生器的電原理框圖；附圖2為本發明倍壓整流高壓輸出電路的電路圖；附圖3為現有倍壓整流高壓輸出電路的電路圖；其中1、整流濾波電路；2、穩壓電路；21、第一級穩壓單元；22、第二級穩壓單元； 3、穩壓控制電路；4、橋式逆變輸出電路；5、高壓諧振迴路。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。如圖1所示的高穩定度特高壓直流高壓發生器，包括整流濾波電路1、穩壓電路2、 穩壓控制電路3、橋式逆變輸出電路4以及高壓諧振迴路5，整流濾波電路1將輸入的交流市電變換為直流電輸入至穩壓電路2，穩壓電路2根據穩壓控制電路3的控制對輸入的直流進行濾波，從而將穩定的直流電壓輸入至橋式逆變輸出電路4中，所述的橋式逆變輸出電路4將輸入的直流進行交流變換後輸入至高壓諧振迴路5，交流電經高壓諧振迴路5整流為直流並放大從而獲得穩定的高壓直流電，上述整流濾波電路1、穩壓電路2、穩壓控制電路 3、橋式逆變輸出電路4為常用電路，其不為本發明發明要點，在此對其工作原理不再贅述。如圖2所示，所述的高壓諧振迴路5包括一變壓器，該變壓器包括一初級繞組和兩個副級繞組，其初級繞組與橋式逆變輸出電路4的輸出端相連接，用以接收橋式逆變輸出電路4輸出的交流電，變壓器的第一副級繞組的異名端與第二副級繞組的同名端相連接， 且它們分別接地，兩個副級繞組分別連接一多階倍壓電路，且兩副級繞組上的多階倍壓電路相對稱設置，在本實施例中，倍壓電路為3階倍壓電路，與第一副級繞組相連接的倍壓電路由電容C4、C5、C6、Cl、C2、C3以及二極體Dl、D2、D3、D4、D5、D6組成，與第二副級繞組相連接的倍壓電路由電容C7、C8、C9、C1、C2、C3以及二極體D7、D8、D9、D10、D11、D12組成，其具體電路連接關係如下第一副級繞組的同名端與電容C4的一管腳相連接，電容C4的另一管腳分別與二極體Dl負極和二極體D2的正極相連接，電容Cl串接在二極體Dl正極與二極體D2負極之間，二極體D2負極與二極體D3正極相接，電容C5串接在二極體D2正極與二極體D3負極之間，二極體D3負極與二極體D4正極相接，電容C2串接在二極體D3正極與二極體D4負極之間，二極體D4負極與二極體D5正極相接，電容C6串接在二極體D4正極與二極體D5負極之間，二極體D5負極與二極體D6正極相接，電容C3串接在二極體D5 正極與二極體D6負極之間；第二副級繞組的異名端與電容C7 —管腳相連接，電容C7另一管腳與二極體D7負極以及二極體D8正極相連接，且二極體D7正極與二極體Dl正極相接， 二極體D8負極與二極體D2負極相連接，電容C8串接在二極體D8正極與二極體D9負極之間，二極體D9正極與二極體D3正極相連接，二極體D9負極與二極體DlO正極相接，二極體 DlO負極與二極體D4負極相接，電容C9串接在二極體DlO正極與二極體Dll負極之間，二極體Dll正極與二極體D5正極相接，二極體D12正極與二極體Dll負極相接，二極體D12 負極與二極體D6負極相連接，且二極體D6負極與二極體Dll負極即為電壓輸出端HV。在有交流電輸入的時候，交流的前半周電容C4、C5、C6放電，電容C1、C2、C3充電， 電容C7、C8、C9充電；後半周時電容C4、C5、C6充電，電容Cl、C2、C3充電，電容C7、C8、C9 放電。由此看出高壓輸出端HV在交流的正負半周都處於充電狀態，因此輸出電壓的紋波頻率為變壓器輸入頻率的兩倍，從而使輸出的波紋更低，保證了特高壓直流發生器的精確性。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種高穩定度特高壓直流高壓發生器，包括用於將輸入的交流市電轉換為直流電的整流濾波電路(1)、與所述的整流濾波電路(1)的輸出端相電連接的穩壓電路O)、與所述的穩壓電路⑵的輸入端相連接用於控制穩壓電路⑵輸出的穩壓控制電路⑶、與所述的穩壓電路( 輸出端相電連接用於將穩壓電路( 輸出的直流電轉換成交流電的橋式逆變輸出電路G)、與所述的逆變輸出電路(4)的輸出端相電連接用於將橋式逆變輸出電路(4) 輸出的交流電轉換成直流並放大的高壓諧振迴路(5)，其特徵在於所述的高壓諧振迴路 (5)包括一變壓器，所述的變壓器具有一初級繞組和兩個副級繞組，所述的變壓器的初級繞組與所述的橋式逆變輸出電路的輸出端相連接，所述的變壓器的第一副級繞組的異名端與第二副級繞組的同名端相連接並與地相接，每個副級繞組連接有多階倍壓電路，且兩個副級繞組上的多階倍壓電路相對稱設置。
2.根據權利要求1所述的高穩定度特高壓直流高壓發生器，其特徵在於所述的多階倍壓整流電路的階數為2 6階。
全文摘要
本發明公開了一種高穩定度特高壓直流高壓發生器，包括整流濾波電路、穩壓電路、穩壓控制電路、橋式逆變輸出電路、高壓諧振迴路，所述的高壓諧振迴路包括一變壓器，該變壓器具有一初級繞組和兩個副級繞組，其初級繞組與橋式逆變輸出電路的輸出端相連接，第一副級繞組的異名端與第二副級繞組的同名端相連接並與地相接，每個副級繞組連接有多階倍壓電路，且兩個副級繞組上的多階倍壓電路相對稱設置，由於在變壓器的兩個次級繞組上對稱地設置有多階倍壓電路，兩路電路相對的紋波電流會互相抵消，適當的調整倍壓電路的階數以及電容的大小，可使得輸出電壓的波紋大大減少。
文檔編號H02M7/04GK102377352SQ201010264010
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月26日 優先權日2010年8月26日
發明者張毓麟, 徐 明, 杜三紅, 譚雪梅, 鮑清華, 黃金桃 申請人:蘇州華電電氣股份有限公司