高压大功率脉冲电源的设计

IGBT的固态高压脉冲电源的设计原理由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其中高压脉冲电源是系统的核心组成部分。

为了获取高重复频率、陡前沿高压脉冲电源，文中提出了一种基于IGBT的高压脉冲电源，系统主要由高压直流充电电源和脉冲形成电路两部分组成，由DSP作为主控制芯片，控制IGBT的触发和实现软开关技术，并用仿真软件PSIM对高压脉冲电源进行仿真分析，验证了设计思想的正确性。

由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用。

比如说高能量物理、粒子加速器、金属材料的加工处理、食品的杀菌消毒、环境的除尘除菌等方面，都需要这样一种脉冲能量--可靠、高能量、脉宽和频率可调、双极性、平顶的电压波形。

无论将此高功率脉冲电源用于何种用途，高压脉冲电源均是其设计的核心部分。

传统的高功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，然后采用磁压缩开关或者旋转火花隙来获取高压脉冲，因而大都比较笨重，且获得的脉冲频率范围有限，其重复频率难以调节，脉冲波形易变化，可靠性较低，控制较困难，成本较高。

文中采用固态电器--IGBT来获取高压脉冲波形。

将IGBT 作为获取高压脉冲的电子开关，利用IGBT构成LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源，同时利用IGBT构成全桥组成脉冲形成电路，输出双极性高压脉冲波形。

文中给出了系统结构、系统各个部分功能说明，通过仿真电力电子仿真软件PSIM对LCC充电过程和脉冲形成电路进行仿真分析。

1 高压脉冲电源系统结构1.1 高压脉冲电源的拓扑结构高压脉冲电源常用的主电路拓扑可以归纳为两类：电容充放电式和高压直流开关电源加脉冲生成的两级式两种。

电容充放电式是通过长时间充电、瞬间放电，即通过控制充放电的时间比例，达到能量压缩、输出高压大功率脉冲的目的。

优点是可以输出的脉冲功率和电压等级较高，脉冲上升沿较陡;但是，输出脉冲的精度难以控制，而且重复频率低，因而应用范围比较有限，主要应用在核电磁物理研究、烟气除尘、污水处理、液体杀菌等场合。

在水污染处理领域中，低温等离子体放电是一种新型的高级氧化技术，电解水产生的•OH 、HO 2•、•O 等活性氧化物质可以无选择性地降解水中有机污染物，放电产生的紫外线、冲击波和局部高温也有利于污染物降解，此外低温等离子体技术还具有效率高、无二次污染和无须添加化学物质等优点[1-2]。

作为供电单元，脉冲电源要求脉冲幅值可调、脉冲宽度可调和脉冲频率可调等功能。

基于此，本文提出了叠加型高压重频微秒脉冲电源。

该电源是利用每级低压脉冲输出模块叠加的方式形成高压脉冲。

本文设计的高压重频微秒脉冲电源优势在于每级脉冲输出模块的电压等级为2000V ，降低了脉冲电源所需半导体器件的耐压等级。

脉冲电源主电路集成在PCB 板上，利用PCB 板走线，可避免飞线和铜排的应用，降低电磁干扰对整个脉冲电源系统的影响[3]。

Buck 调压电路用来调节全桥逆变电路的输入电压，从而调节输出脉冲的电压幅值。

通过人机交互界面，可以设置屏幕中脉冲幅值、脉冲频率和脉冲宽度等参数，得到想要的脉冲波形。

1 电源系统设计1.1 电源系统框图高压重频微秒脉动电源系统框图如图1所示，系统包括三相不控整流电路，主要作用是做AC-DC 变换，将三相交流电整流成直流电。

Buck 调压电路的主要作用是做DC-DC 变换，通过调节Buck 电路开关管的占空比来改变Buck 电路的输出电压幅值，从而调节输出脉冲电压幅值。

全桥逆变电路的主要作用是做DC-AC 变换，将直流电转换为正负级脉冲，再通过升压变压器得到想要的脉冲幅值。

可以通过改变逆变电路开关管驱动脉冲的频率和占空比，改变输出脉冲的频率和脉宽。

输出电路通过整流电路将负半轴的脉冲翻到正半轴上得到脉冲输出。

在人机交互界面，可以通过设置界面中输出脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲频率等参数得到想要的输出脉冲波形，还有驱动电路、控制电路以及保护电路等。

1.2 主电路原理叠加型高压重频脉冲电源设计指标如下：三相输入线电压380VAC ±10%。

脉冲变压器升压高压脉冲电源的设计首先确定输入电压和输出电压。

根据实际需求和应用场景，确定输入电压和输出电压的范围。

输入电压可以是低电压稳定的直流或交流电源，输出电压则是需要升压的高电压脉冲。

其次考虑功率和效率。

功率是指电源能够输出的电流和电压的乘积，而效率则是输出功率与输入功率之间的比值。

通过合理的设计和选型，可以提高脉冲变压器的功率和效率，以满足实际需求。

接下来需要考虑保护措施。

高压脉冲电源在使用过程中需要特别注意安全问题。

设计中应该考虑过流、过压、短路等故障保护电路，并采取防护措施防止对人和设备造成伤害。

在设计脉冲变压器时，可以采用以下步骤：1.确定输入电压和输出电压范围，根据实际需求选取合适的变压器。

2.选择合适的电源转换器。

根据输入电压和输出电压的差异，选择合适的电源转换器，如DC-DC转换器或AC-DC转换器。

3.计算变压比。

根据输入电压和输出电压的范围，计算变压比。

变压器的变比可以通过变压器的线圈匝数比例来实现。

4.设计变压器。

根据变压比和功率需求，设计变压器的线圈匝数和磁芯尺寸。

5.调整参数。

根据实际测量和测试结果，调整变压器的参数以达到预期的输出电压。

6.添加保护电路。

设计过流、过压、短路等故障保护电路，保证电源的安全可靠性。

7.进行实验和测试。

在设计完成后，进行实验和测试，验证设计的性能和稳定性。

8.进行优化。

根据实验和测试结果，调整设计参数，进一步优化脉冲变压器的性能。

总之，设计脉冲变压器升压高压脉冲电源需要充分考虑输入电压、输出电压、功率、效率、保护等因素，并根据实际需求进行合理的选型和设计。

通过合理的设计和优化，可以得到满足需求的高压脉冲电源。

南京信息职业技术学院毕业论文作者学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间：2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5) (5) (6) (6) (7)3电源硬件系统设计 (7) (7) (8) (9) (9) (10) (13) (13) (13) (14) (15)4参数计算 (15) (15) (16) (18) (18)5辅助电路 (20) (20) (20) (21)6单片机控制系统的设计 (22) (22) (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A 电路图 (28)1引言自70年代末以来，国外迅速发展功率场效应晶闸管（Power MOSFET）,绝缘门级双级性晶闸管（IGBT）和MOS栅控晶闸管（MCT）等新型功率开关器件，由于这些新型器件具有开关频率高，器件自身的功率损耗小，因而转换效率高，电路结构简单等优点，在加热电源领域中，正在得到广泛的应用。

其中IGBT器件，其输出管压降低，一般在3V以下，器件本身的功耗小，具有晶闸管的优点，适合于大电流工作，其控制端采用了场效应管的技术，驱动非常小，适应于高速开关，且没有二次击穿的问题，工作比较安全，因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。

国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块，其最大单管电流已达到1000A以上，耐压可达到1200V（有的可达到1400V），开关时间在600ns以下。

其实际工作频率可达到50KHz，功率较小时可达到100KHz，因此是极有前途的功率开关器件。

但是，上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点，如电压与电流的过载能力弱，当工作参数超过其安全范围是，非常容易损坏。

因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求，并且需要快速而有效的保护措施。

由于IGBT逆变器的逆变频率高，节能效果好，在各种电源中均有重要的应用。

高压脉冲电源原理
高压脉冲电源是一种能够产生高电压脉冲的电源系统。

其工作原理基于电子元器件的充电和放电过程。

该电源系统主要由以下几个部分组成：电源输入、脉冲发生器、高压放大器和输出装置。

首先，电源输入部分将外部供电转换为适合电路工作的稳定直流电压。

这一部分通常包括整流、滤波和稳压电路。

接下来，脉冲发生器的作用是产生一个稳定且频率可调的脉冲信号。

常见的脉冲发生器包括555定时器和可编程逻辑器件等。

该信号会被高压放大器放大后输出。

高压放大器是将低电压的控制信号放大到所需的高压幅度的关键部分。

通常采用变压器、放大电路等元件来实现。

放大器的输出会连接到输出装置，比如用于产生高压脉冲的电极或电容。

当高压脉冲电源工作时，脉冲发生器会周期性地生成脉冲信号。

该信号经过高压放大器放大后，输出到输出装置。

输出装置将这些高压脉冲传递给被驱动设备，如激光器、等离子体加速器等。

总结起来，高压脉冲电源通过将外部供电转换为适合工作的直流电压，并使用脉冲发生器和高压放大器的协同工作，能够生成高压脉冲信号，用于驱动各种高压设备的工作。

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5KV重复频率高压脉冲电源设计作者：佚名来源：维库发布时间：2010—4-28 9：14：17 ［收藏］［评论]5KV重复频率高压脉冲电源设计概述:重复频率高压脉冲产生技术是随着近代科学实验而发展起来的一门技术。

主要是依据实验需求，产生不同幅值、频率和脉冲宽度等参数的高压脉冲。

目前在科学研究、工业生产、技术改造中得到越来越多的应用.5 kV重复频率高压脉冲电源主要用于气体的预电离,在毛细管放电X线激光的研究中，预脉冲放电对气体预电离被认为是产生X线激光的必要条件。

本文利用IGBT做主开关，通过脉冲变压器升压的方式来得到高压脉冲，采用工控计算机和数据采集控制卡对整个系统进行控制。

　1 系统总体设计 脉冲电源的主要指标要求：脉冲电压3～5 kV可调；脉冲宽度2~20 μs可调;脉冲频率1~200 Hz可调;脉冲电流最大100 A。

根据指标要求，所设计的系统原理框图如图l所示。

系统工作过程如下：由控制系统控制可调直流高压电源给储能电容器充电,当充电电压达到设定值后，再控制IGBT按照设定的频率和脉冲宽度导通，产生脉冲电压加在高压脉冲变压器原边,最后由高压脉冲变压器升压，产生所需的高压脉冲加在负载上。

2 高压脉冲变压器设计 依据指标要求,高压脉冲变压器的主要参数如下：变比设计为1：4；次级电压为5 kV；初级电压为1．25 kV；最大脉冲宽度为20μs;频率最大为200 Hz。

一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法高压脉冲电源是一种用于产生高压脉冲电流的装置，常用于科研实验和工业生产中。

然而，将高压脉冲电源与负载进行匹配是一个关键问题，直接影响到系统的性能和可靠性。

本文将介绍一种负载匹配装置及方法，旨在实现高效能的负载匹配，提高系统的工作效率和稳定性。

我们需要了解负载匹配的概念。

负载匹配是指在给定的电源输出条件下，将负载的特性与电源的特性相匹配，使得电源能够提供最大功率给负载，从而实现高效能的能量传输。

如果负载与电源的特性不匹配，将会导致能量的损失和系统的不稳定。

为了实现负载匹配，我们需要设计一种负载匹配装置。

这种装置可以根据电源输出的特性和负载的特性，自动调整负载的参数，使其与电源的特性相匹配，从而实现最佳的能量传输效果。

一种常用的负载匹配装置是使用变压器和电容器组成的LC匹配网络。

通过调整变压器的参数和电容器的容值，可以实现对负载的匹配。

具体的负载匹配方法如下。

首先，我们需要测量电源的输出特性，包括输出电压、输出电流和输出频率等。

然后，根据负载的特性要求，确定负载的参数，例如负载的阻抗、容抗和电感等。

接下来，根据电源和负载的特性，计算出所需的变压器参数和电容器容值。

最后，将计算得到的参数应用到负载匹配装置中，即可实现负载的匹配。

负载匹配装置的关键在于参数的调节。

一种常用的方法是使用反馈控制技术。

通过在负载匹配装置中添加传感器，可以实时监测电源和负载的状态，然后将监测结果反馈给控制器。

控制器根据反馈信息，自动调节负载匹配装置的参数，使其与电源的特性相匹配。

这种方法可以实现负载的动态匹配，适应电源和负载的变化，提高系统的适应性和稳定性。

除了负载匹配装置，还可以使用其他方法来实现负载的匹配。

例如，可以通过改变负载的连接方式，调节负载的参数。

也可以使用耦合装置，将负载与电源耦合在一起，实现能量的传输和转换。

这些方法各有优缺点，可以根据具体的应用需求选择合适的方法。

负载匹配是实现高效能的高压脉冲电源的关键问题。

基于PSM技术的70kV／90A高压脉冲电源的研制徐伟东;陈文光;宣伟民;姚列英;王英翘【摘要】The high microwave and neutral beam injection of the auxiliary heating systems are used to heat or drive the plasma in the controlled nuclear fusion devices. These equipment can be destroyed easily with low energy when arcing occurs. So the high-voltage power supply which supplies to the auxiliary heating systems should have many features, such as flexible control, high stability, fast response, high power factor, short protective time, very low energy discharged to these equipment when the loads are arcing. The power supply based on PSM technology is a method of controlling the total output voltage of many identical DC choppers connected in series by means of managing the work of them step by step and modulating their pulse widths in a certain sequence. This kind of power supply has some advantages which have been mentioned, especially the low energy stored in the whole system and short protective time. Such a high voltage power supply system has already been developed. Its circuit is simple and control mode is flexible. The results show that the output is about 72kV/90A and the parameters are superiorto the high-voltage power supply based on thyristors.%在受控核聚变实验中，辅助加热系统采用高功率微波和高能粒子对等离子体进行加热或驱动。

高压强脉冲电源的设计西安兆福电子史平君—中国兵器工业第二0六研究所特种电源部主任、高级工程师，IEEE会员,中国电源学会常务理事、中国电源学会特种电源专业委员会主任委员，陕西省电源学会副理事长，西安市电源学会副理事长，陕西省笫五届科协委员。

专业特长为高压电源、高压脉冲电源，军用特种电源，雷达发射机及导航发射机电源，高能物理及加速器电源，高压充电电源等。

摘要：本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案，应用此方案设计了高压电源、IGBT控制充电、可控硅控制放电，可以自动运行的脉冲磁场发生设备。

最大直流电压到达3KV且连续可调，放电脉冲电流高达10000A。

该设备由一片AT89C52单片机控制，可实现与电脑的连接。

关键词：高压电源； IGBT ；可控硅The Design of High Voltage Pulsed Power SupplyAbstract: This paper presents a strong pulse generator power supply design, applications for this program designed high-voltage power supply, IGBT control the charging and SCR controlled discharge, can be run automatically pulse magnetic field equipment. Maximum DC voltage 3KV and continuously adjustable discharge pulse currents up to 10000A. The device is controlled by an AT89C52 microcontroller can be realized with the computer.Key words: high voltage power supply；IGBT；SCR，引言：强脉冲磁场对工业装置及医疗的作用［1］，强脉冲磁场对金属形成时的影响［2］以及脉冲磁场刺激对生物体的效应等已经越来越引起人们的关注。

电磁超声高压脉冲激励电源设计申晗;耿浩;黄平;宛月【摘要】为提高电磁超声检测中换能器能量转化效率及缺陷检测灵敏度,研制出一种脉冲和频率可调、高电压、大功率的脉冲激励电源.该设计以SG3525和ARM 为核心,采用两次逆变方式,实现升压和负载控制.实验结果表明:该激励电源可以实现250 V高压和1000W大功率输出,具有输出稳定、电压可控、频率可调、自我保护等特点,提高了换能器转化效率及缺陷检测灵敏度.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】4页(P24-26,31)【关键词】脉冲激励;电磁超声;IGBT;PWM;IR2110;自我保护【作者】申晗;耿浩;黄平;宛月【作者单位】沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TM938电磁超声技术利用电磁耦合方法激励和接收超声波，具有精度高、无需合剂、非接触、易于激发各种超声波形等优点，可应用于高温环境在线检测[1]。

但由于不接触的特点，导致电磁超声换能器转化效率较低[2]。

同时，对于不同的被测物体，选择合适的参数激发超声波，使电磁超声换能器转化效率最大化，也是提高检测灵敏度的关键之一。

针对电磁超声检测中换能器能量转化效率低及缺陷检测灵敏度不高的问题，国内外已研制出用于激励电磁超声换能器的高频电源。

在国外，美国T&C公司研制出一种激励电源，对阻抗为50 Ω的负载最大可实现脉冲功率为2 kW的输出[3]。

国内对于脉冲激励电源的研究起步较晚，高松巍等研制出一种以DDS为核心的脉冲激励源，可实现峰-峰值为100 V的输出[4]。

为实现对缺陷高电压、高灵敏度的检测，本文基于SG3525波形变换器及ARM COTEX-M3为核心，完成两次逆变过程，实现电平升压及交直流电压的变换，产生250 V高压和1 000 W的功率输出，有效提高了电磁超声检测中换能器能量转化效率及缺陷检测灵敏度。

1．绪论1.1论文的研究背景电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。

现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。

在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。

显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。

当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC／Dc开关电源、DC／DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。

而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。

1.2脉冲电源的特点及发展动态脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。

按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。

按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1．1所示。

图1．1各种脉冲波形由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。

究其本质，脉冲电源实质上是一种通断的直流电源，它的基本工作原理是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电(或流入能量)，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成了脉冲电源。

HK系列高功率脉冲电源一．概述所谓高功率并不是指电源的输出功率大，而是指将低功率存贮压缩后，在瞬间释放出大能量脉冲。

该项技术主要是用在具有激发性质的负载上，用以在瞬间获得更高的激发效果。

由于功率在存储期间不消耗能量，因此电源效率得到大大增强，电能利用率比传统电源高1个甚至几个量级，负载上几乎不会产生热量损耗。

由于实现原理复杂，对原器件要求苛刻等原因，目前国内几乎没有商业化产品，只限在大功率微波源、激光器、电磁轨道炮、电子对撞机等军事科技领域。

但小型化产品已经开始出现在相关院校和各种实验室中。

我们就是在这种情况下开发出类似功能的实用化脉冲电源。

所谓类似是因为我们采用的是前级压缩技术，用压缩后的脉冲驱动功率元件，比直接末级压缩仍有一定的差距，因为末级压缩技术需要更高地研发成本。

还有就是我们针对的应用对象不具备那样高的价值。

当然与传统电源相比它仍然具有很高的效率，各项指标超过1倍以上。

仍属于高功率电源范畴。

二．电路组成1、处理器微处理器是采用意法半导体（ST）公司生产的STM32F系列Cortex-M3内核的32位产品。

处理器主用来产生基准时钟频率和各种信号的采集和运算。

根据采集到的各种包括键盘输入、运行中的电压、电流、频率、占空比、主元件运行中的温度等信号，判断电源的工作状态，根据运算结果指挥整个电路完成保护、跟踪调整等工作，并将结果显示在控制面板上。

2、控制电路控制电路通过两个控制面板完成对电源的控制和参数读取。

主控制面板包括5个按键，分别是占空比+、占空比-、频率+、频率-和频率位选择。

分别用来调整占空比和频率，其中频率位选择是用来选择调整个位、十位、百位、千位或万位的哪一位来调整，以节约调整时间。

副控制面板包括上下两个翻页，分别用来翻阅运行中的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率等运行参数。

3、显示电路显示电路通过2个显示面板来显示运行中的参数。

主显示面板用来显示运行频率和占空比、副显示面板用来显示运行中的电气参数。

高功率脉冲电源学院（系）：电气工程学院班级：1113班***名：**学号：********大连理工大学Dalian University of Technology1分类及结构原理高功率脉冲最早始于30年代，随着用电容器放电产生X射线的出现，经过了几十年的发展，目前高功率脉冲电源应用范围非常广泛，例如用于闪光X射线照相、高功率激光、大功率微波、电磁脉冲、电磁发射(或推进)、粒子束武器和电磁成形等离子体物理与受控核聚变研究、核爆炸模拟等方面。

‘如图1所示。

高功率脉冲电源包括初级能源、中间储能脉冲成形系统及转换系统等几个部分。

图1. 高功率脉冲电源组成框图脉冲功率的形成过程是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量；其次，向中间储能和脉冲形成系统注入能量；再次，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化，等复杂过程之后，最后快速释放给负载。

(1)初级能源为小功率的能量输入设备，如电容器的充电机、电感线圈的励磁电源、飞轮电机的拖动电机，其能源来在电网。

(2)中间储能设备有以电容器和Marx发生器为例的电场储能，以常温或超导电感线圈为例的磁场储能，以各类具有转动惯量的脉冲发电机为主的机械储能，以蓄电池、磁流体发电机、爆炸磁通压缩发生器为代表的化学储能，以及以核能磁流体发电机为例的核能初级能源，等等。

(3)能量转换与释放系统主要包括各种大容量闭合开关和断路开关及各种波形调节技术设备。

脉冲功率装置初级能源的储能方式主要包括：以电场形式储能的电容器、以磁场方式储能的电感器、机械能发电机、化学能装置以及核能等。

如表1所示。

(1)电容储能简单、技术成熟，因此它的应用最为广泛，如惯性约束、强激光、粒子束武器、大功率微波等。

世界上一些著名的脉冲功率装置都采用电容储能放电回路，如美国的PBFA．II等。

(2)电感储能最大的优点是储能密度大，所以倍受研究者的关注。

电感储能技术在诸如受控等离子体物理、受控核聚变、电磁推进等现代科学技术领域中，都有着极为重要的应用。

一种高压脉冲电源设计彭享;叶兵;朱旗;韦靖博【摘要】为研究高压脉冲脉宽及频率对介质阻挡放电效果的影响,文章设计了一款功率1 kW、幅值5 kV、脉宽1~20μs可调、频率15~25 kHz范围可调的单向高压脉冲电源.与传统高压脉冲电源多采用工频升压加磁压缩开关或旋转火花隙获取高压脉冲能耗较大且不易控制不同,该电源主电路采用半桥式拓扑结构,以SG3525作为脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)主控芯片,利用LCC串并联谐振软开关技术,大大降低开关损耗并能有效降低高频脉冲变压器分布参数影响.测试结果表明,该脉冲高压电源满足介质阻挡放电实验要求.%In order to study the impact of high voltage pulse width and frequency on the effect of the di-electric barrier discharge ,unidirectional high voltage pulse power supply with 1 kW power ,5 kV am-plitude ,1-20μs adjustable pulse width and 15-25 kHz adjustable frequency is designed .The tradition-al high voltage pulse power supply mainly employs magnetic compression switch or rotating spark gap to obtain high voltage pulse ,but it is characterized by high energy consumption ,low reliability and poor controllability .In this design ,the main power circuit adopts the half-bridge topological struc-ture ,using SG3525 as the PWM main control chip .The LCC series and parallel resonant soft-switc-hing technology can lower the switching loss substantially and reduce the impact of distribution pa-rameters of high frequency pulse transformer .T he test results show that the presented high voltage pulse power supply satisfies the experimental requirements of dielectric barrier discharge .【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(040)011【总页数】4页(P1511-1514)【关键词】高压脉冲;介质阻挡放电;串并联谐振;软开关技术【作者】彭享;叶兵;朱旗;韦靖博【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TM836近年来,介质阻挡放电的应用越来越广泛,如利用介质阻挡放电方法产生臭氧或等离子体已用于灭菌消毒、废气处理、材料表面改性、等离子显示屏等各工业领域。