一种串联谐振高频高压电源设计

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对魏文深厦门市天源兴环保科技有限公司厦门同安工业集中区湖里园11号厂房 361100摘要本文介绍了电除尘高频高压电源三种不同的调压控制机理，即调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式三种。

从电除尘运行的角度分析了三种控制模式的特性和优势，提出几种控制模式的组合应是电除尘高频高压电源发展的方向。

关键词电除尘高频高压电源；调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式；开关频率；母线电压；间隙脉冲；闪络控制；节能模式1 前言近几年，随着高频高压电源在电除尘行业的应用，其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV，满足了电除尘器大部分的要求，因此其应用范围和数量迅速扩大，对其应用研究也更加深入。

由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源，与可控硅电源有着本质的不同。

其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定，但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源，有必要对其控制特点作特别的分析和研究，有利于高频电源的研究和推广，满足市场的需求。

2 电除尘高频高压电源技术方案根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看，电除尘高频高压电源方案虽各有特色，但总结电路上基本上相类似，主要由工频整流滤波，谐振逆变电路，高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。

采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM 模块；控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。

其不同在于触发控制模式上。

高频高压电源主回路工作原理及特点：A、工频整流、滤波。

三相380V交流经三相整流得到直流电压，经LC滤波输出530V的直流母线电压。

B、开关逆变：直流电压经由IPM模块或IGBT模块组成的全桥逆变电路。

由于是大功率逆变，为减少开关损耗，降低开关模块的温升和电流电压应力，主回路均采用串联谐振拓补电路，即采用谐振电容Cs，谐振电感Ls及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。

基于LC串联谐振的高压恒流充电电源设计
江进波;徐林;罗正;杨文;唐铭;姚延东;陈锐
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2024(36)5
【摘要】LC串联谐振式高压恒流充电电源能够实现电容器的高效快速充电,且具有较好的抗负载短路能力,在高重频脉冲功率系统中具有广阔的应用前景。

充电电源
的效率是决定系统重频运行能力的重要因素,提高效率是目前高压电容器充电电源
设计的首要目标。

根据LC串联谐振电路的工作原理,分析可知电源工作模式、逆变桥的开关频率以及高频变压器的分布参数是影响LC串联谐振电源效率的主要因素。

针对功率为10 kW、输出电压为40 kV的直流电源,计算主电路参数并利用Pspice建立了电路模型验证其准确性,采用软开关技术减小开关损耗,设计了分布参数较小的高频变压器进一步提高效率,并在此基础上完成了电源整体结构设计。

最
后测试了电源的充电特性,结果表明该电源可将0.1μF电容器在37 ms内充电至39.5 kV,其充电效率为87.1%。

【总页数】8页(P42-49)
【作者】江进波;徐林;罗正;杨文;唐铭;姚延东;陈锐
【作者单位】三峡大学电气与新能源学院;三峡大学湖北省输电线路工程技术研究
中心;国网恩施供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN78
【相关文献】
1.LC串联谐振恒流充电系统
2.LC谐振式恒流充电电源的研究
3.采用串联结构的高压电容恒流充电电源
4.基于谐振恒流充电的电梯应急电源设计
5.移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略
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串联谐振升压的原理串联谐振升压是一种常见的电路结构，可以将输入的电压提升到更高的电压水平。

本文将详细介绍串联谐振升压的原理及其应用。

1. 引言串联谐振升压是一种常见的电路结构，它可以通过谐振的方式将输入电压提升到更高的电压水平。

该升压电路常用于电源供电、无线通信和高压发生器等领域。

2. 电路结构串联谐振升压电路由电源、谐振电感、谐振电容和负载组成。

电源为直流电源，谐振电感和谐振电容串联连接，负载则连接在谐振电容的两端。

3. 工作原理在串联谐振升压电路中，当电源施加在电路上时，谐振电感和谐振电容会形成一个谐振回路。

在特定的频率下，谐振电感和谐振电容之间会形成共振，使得电路中的电流和电压达到最大值。

4. 共振频率计算共振频率可以通过以下公式计算得到：f = 1 / (2 * π * √(L * C))其中，f为共振频率，L为谐振电感的电感值，C为谐振电容的电容值，π为圆周率。

5. 工作状态在共振频率下，谐振电感和谐振电容之间的电压达到最大值。

此时，谐振电容上的电压会高于电源电压，从而实现升压效果。

6. 能量转移在串联谐振升压电路中，能量的转移可以通过谐振电容和谐振电感之间的振荡完成。

当电容充电时，电流增大，而能量储存在电容中。

当电容放电时，电流减小，能量从电容转移到电感中。

通过这种方式，电路中的能量得以传递和积累，从而实现电压的升高。

7. 电路稳定性在设计串联谐振升压电路时，需要注意电路的稳定性。

过大或过小的电流和电压可能导致电路的不稳定，甚至损坏电子元件。

因此，需要合理选择谐振电感和谐振电容的数值，以确保电路的稳定性和可靠性。

8. 应用领域串联谐振升压电路在实际应用中具有广泛的用途。

例如，它可以用于电源供电，将低电压的直流电源提升到合适的电压水平，以满足各种电子设备的工作需求。

此外，它还可以用于无线通信领域，实现信号的传输和增强。

另外，在高压发生器中，串联谐振升压电路可以将低电压转换为较高的电压，用于实验和科研领域。

270kVA/270KV调频式串联谐振试验装置技术方案一、产品概述该装置主要针对10kV、35kV、110kV电缆及电力系统的交流耐压试验设计制造。

电抗器采用多只分开设计，可满足高电压、小电流的设备试验条件要求。

是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、激励变压器、高压电抗器、电容分压器组成。

此设备是由我公司多年生产经验与市场客户反馈升级的第四代交流耐压谐振试验装置，区别于以前设备黑白屏触摸模拟数字处理控制灵敏度低，输入电源只能单项选择。

第四代交流耐压谐振试验装置人机界面采用32位RISC CPU 和精简的LINX内核，7寸电容触摸大屏真彩图形格式，试验谐振频率曲线、升压曲线、计时曲线显示，高压电流、高压电压、低压电流真有效值数字反馈于界面，保护功能具有，低压电流、高压电压、闪络电压保护功能更灵敏，最大优点是不受输入电源限制220V与380V都可做为设备工作电源。

二、被试品对象1.10kV，240mm²及以下，3km电缆交流耐压试验，最大电容量≤1.03μF，试验频率为30-300Hz，最高试验电压22kV。

2.35kV，300mm²及以下，1km电缆交流耐压试验，最大电容量≤0.1945μF，试验频率为30-300Hz，最高试验电压52kV。

3. 110kV，400mm²及以下，0.3km电缆交流耐压试验，最大电容量≤0.0495μF，试验频率为30-300Hz，最高试验电压128kV。

4. 110kV，80000kV A电力变压器的交流耐压试验，最大电容量≤0.015μF，试验频率为45-65Hz，最高试验电压160kV。

5. 110kV多组合开关柜、互感器、绝缘子、穿墙母排、GIS多组合高压开关，交流耐压试验试验频率为45-65Hz，最高试验电压264kV工作环境1.环境温度：－150C–45 0C;2.相对湿度：≤90%RH;3.海拔高度: ≤2500米；三、设备遵循标准GB50150－2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T474.4-2006 《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》GB/T16927.1-2-1997 《高电压试验技术》DL/T1015 《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》GB/T311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》GB10229-1988 《电抗器》GB1094.3-2003 《电力变压器》GB191-2000 《包装储运图示标志》JB/T9641-1999 《试验变压器》IEC 358(1990) 《耦合电容器和电容分压器》GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》GB/T3859.2-1993 《半导体变流器应用导则》GB/T2423.8-1995 《电工电子产品基本环境试验规程》DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》四、装置系统的整体参数a) 额定容量：270kV A；b) 输入电源：单相220V/380V电压，频率为50Hz；c) 额定电压：45kV；90kV；135 kV；270kVd) 额定电流：6A；3A；2A；1A；e) 工作频率：30～300Hz；f) 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；g) 工作时间：额定负载下允许连续60min；h) 温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；i) 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；j) 保护功能：对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分) k) 测量精度：系统有效值1.0级；五、装置容量确定：1）.10kV，240mm²及以下，3km电缆交流耐压试验，电容量≤1.03μF，试验频率为30-300Hz，试验电压22kV。

串联谐振做耐压试验不升压的原因及解决方法概述在高压电气设备维护检修中，耐压试验是必不可少的环节。

在耐压试验中，串联谐振是一种常用的测试方式。

然而，在实际操作中，可能会显现串联谐振做耐压试验时不升压的情况，这不仅会影响设备的维护和修理进度，还会导致测试结果的不精准，甚至误判设备的绝缘情形。

本文将探讨串联谐振做耐压试验不升压的原因及解决方法。

串联谐振做耐压试验的原理串联谐振是一种高频电路，其基本原理是利用谐振电路中的电容和电感，将高压电源输出的直流电压转换成高频交流电压。

实在而言，当谐振电路中的电容和电感达到相应的数值时，其中的电荷和电流将会产生谐振，从而形成较高的电压和电流波动。

串联谐振电路构成串联谐振电路紧要由谐振电容、调谐电感、高压绕组及其绝缘材料等部分构成。

其中，调谐电感和谐振电容的数值选择与高压绕组的匹配关系特别紧要。

调谐电感的选取应当依据谐振电容和高压绕组的电感值来决议，以避开电路负载不匹配导致电路失谐；谐振电容的选取应当依据测试高压的大小来确定，以保证电路能够产生充分的高压波动。

串联谐振电路的工作原理在串联谐振电路中，当高压直流电压加在电路的某个位置上时，依据基尔霍夫电压定律，电路中的直流电流会沿着电路顺当流动。

同时也会导致电路中的电感产生自感和互感，产生谐振电流。

这时，谐振电容的容量起到一个存储电压的作用，在电流到达极值时，谐振电容的电荷贮存会驱动电路中的电感形成反向电流。

这时，电容器会失去电荷，电路就在保持谐振的电荷流动下产生高频和高压信号。

串联谐振做耐压试验不升压的原因1.所用谐振电容损坏。

在耐压试验中，谐振电容是电路中必不可少的部分，谐振电容将直流电压转换成高频电压。

假如谐振电容损坏，则会使电路无法产生谐振波动，不能产生高压。

因此，在耐压试验之前，需要检查谐振电容的情形。

2.调谐电感损坏或调谐电感与高压绕组不匹配。

在做耐压试验中，调谐电感是用来调整电路的频率和阻抗的，而高压绕组则是产生高压的元器件。

第一部分产品概述该装置主要针对10kV、35kV电缆的交流耐压试验设计制造。

具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器组成。

一、串联谐振在电力系统中应用的优点：1、所需电源容量大大减小。

串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

2、设备的重量和体积大大减少。

串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10。

3、改善输出电压的波形。

谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4、防止大的短路电流烧伤故障点。

在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。

而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。

所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

5、不会出现任何恢复过电压。

试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

二、我公司调频谐振装置主要功能及其技术特点：1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

高频直流高压电源的拓扑结构通常包括以下几种：串联谐振型：这种拓扑结构适用于小功率、高电压的场合。

通过调整电路的串联谐振频率，可以使得开关频率与谐振频率相等，从而实现开关管的零电压开通和零电流关断，减小开关管的损耗。

同时，由于电路的谐振作用，可以减小电源内阻的损耗，提高电源的效率。

并联谐振型：这种拓扑结构适用于大功率、高电压的场合。

通过调整电路的并联谐振频率，可以使得开关频率高于或低于谐振频率，从而实现开关管的零电压开通和零电流关断，减小开关管的损耗。

同时，由于电路的谐振作用，可以减小电源内阻的损耗，提高电源的效率。

正弦波脉宽调制型（PWM）：这种拓扑结构通过调节脉冲宽度来控制输出电压的幅度和频率，从而实现电源的高频化和高电压化。

PWM控制技术可以使得开关管工作在开关状态，减小开关管的损耗，提高电源的效率。

同时，由于输出电压是正弦波，可以减小对输出负载的影响。

多级串联型：这种拓扑结构适用于高电压、大功率的场合。

通过将多个开关电源串联起来，可以获得较高的输出电压。

同时，由于每个开关电源的功率较小，可以减小每个开关电源的损耗，提高电源的效率。

以上是几种常见的高频直流高压电源拓扑结构，实际应用中需要根据具体需求选择合适的拓扑结构。

x射线串联谐振高压发生器调频原理
X射线串联谐振高压发生器的调频原理主要基于串联谐振电路的特性。

以下是对其原理的详细解释：
1. 串联谐振电路：在串联谐振电路中，电感和电容元件相互抵消，使得整个电路呈现纯电阻性。

此时，电路的阻抗最小，电流最大。

当输入的交流信号频率与电路的固有频率相同时，电路会发生串联谐振。

2. 调频原理：在X射线串联谐振高压发生器中，电感和电容元件通过调节频率来改变输出高压。

当输入的交流信号频率与电路的固有频率不一致时，电路的阻抗会发生变化，导致输出高压也随之改变。

通过调节输入信号的频率，可以找到一个特定的频率，使得输出高压达到最大值。

3. 实现方式：在实际应用中，通常采用频率自动调节系统来实时监测输出高压，并通过反馈控制调节输入信号的频率，使输出高压保持稳定。

同时，为了提高高压发生器的稳定性和可靠性，还需要采取一系列的过载保护、故障检测等措施。

综上所述，X射线串联谐振高压发生器的调频原理主要基于串联谐振电路的特性，通过调节输入信号的频率来改变输出高压，并采用自动调节系统来保持输出高压的稳定。

高频高压电源LCC谐振电路的研究与设计牟晋力;曾庆军;陈峰【摘要】本文研究并设计了一种应用于静电除尘高频高压电源的LCC谐振电路.首先分析了LCC谐振电路拓扑结构和谐振电流断续模式下的工作原理,然后在此基础之上结合高频高压变压器的特点给出了LCC谐振参数的设计方法,最后通过仿真和实验验证了LCC参数设计的有效性.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)002【总页数】4页(P75-77,81)【关键词】LCC谐振;电流断续;软开关;高频高压变压器【作者】牟晋力;曾庆军;陈峰【作者单位】江苏科技大学计算机科学与工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学计算机科学与工程学院,江苏镇江212003;镇江天力变压器有限公司江苏镇江212400【正文语种】中文【中图分类】TM46随着工业的快速发展，环境问题日益突出，其中空气污染的问题及其严重。

工业废气中的粉尘给人类的健康带来严重的危害，而传统静电除尘难以满足国家对除尘的要求。

随着电力电子技术的发展，高频高压静电除尘电源得到快速发展，并广泛的应用于除尘领域。

高频高压静电除尘电源的大电压是通过高频变压器的升压获得的，但高频高压变压器的匝比很大，产生的分布电容会引起较大的环流，降低变换器的效率，而产生的漏感会引起较高的电压尖峰，损坏功率器件，因此，高频高压变压器的分布电容和漏感不可忽略[2]。

在高频情况下，可以利用变压器的分布电容和漏感与串联谐振电容构成LCC谐振电路[2，5]，实现零电流的开通与关断，降低开关损耗，提高开关频率，降低变压器的体积[1，3]。

LCC谐振电路具有串联谐振和并联谐振的优点[1-2]，可以很好的适用于高频高压大功率除尘电源。

目前LCC谐振电路以变频控制为主，变频控制可分为谐振电流连续模式（Continuous Current Mod，CCM）和谐振电流断续模式（Discontinuous Current Mod，DCM）。

LCC串并联谐振充电高压脉冲电源设计摘要：为了获取高重复频率、陡前沿高压脉冲电源，将LCC串并联谐振变换器用作高压脉冲发生器的充电电源。

分析了LCC串并联谐振变换器在电流断续模式下的工作模态,给出了逆变器的参数设计原则。

用PSIM对高压脉冲电源进行仿真分析和实验分析，并验证了设计思想的正确性。

关键词：高压脉冲电源； LCC；谐振软开关；全桥逆变采用MARX发生器获取陡前沿高压窄脉冲的电路较复杂，而且陡化前沿有许多设计和工艺上的困难；采用电感断路的方式容易获取高压脉冲输出，但对电感的充电必须迅速，而且储能时间不能过长，电源需具备较高的内阻和较大的功率，而断路开关是其发展的瓶颈。

与电感储能装置相比，电容器的稳定且可重复的快速闭合开关要普及得多，电容器的能量保持时间远远大于电感储能装置，并且可以小电流充电降低对充电功率的要求。

充电电源的高效率和小型化主要由充电电路决定，传统高压功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，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控制、脉冲波形不稳定、可靠性低、成本高。

本文将LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源。

LCC串并联谐振变换器结合了串联谐振变换器抗短路特性和并联谐振变换器抗开路特性的优点[1]，在输出电压、输出电流强烈变换的场合有着良好的特性和较高的变换效率。

本文介绍了系统结构及LCC充电电路原理，以及采用通过仿真软件PSIM对LCC充电过程和发生器放电输出进行的仿真分析。

1 LCC谐振变换充电高压脉冲电源系统结构1.1 电源主电路结构和工作原理电路由工频整流滤波、功率因数校正电路PFC(Power Factory Correction)、LCC谐振变换器、高频整流、电容充电储能、电感缓冲隔离、IGBT全桥逆变及脉冲升压变压器等单元构成。

电路工作过程：220 V交流通过整流滤波和PFC校正得到输出连续可调的直流，通过LCC串并联谐振逆变经高频升压后向储能电容C充电，经过IGBT全桥逆变拓扑结构实现双极性脉冲输出。

20kJ/s高频高压充电电源高迎慧,孙鹞鸿,严 萍,杨小卫(中国科学院电工研究所,北京100080)摘 要:为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10kV、输出平均充电功率为20kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。

针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。

实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。

关键词:高压;高频;充电电源;串联谐振;保护;光电隔离中图分类号:T M91文献标志码:B文章编号:1003 6520(2008)06 1292 0320kJ/s High Frequency and High Voltage Capacitor Charging Power SupplyGA O Ying hui,SUN Yao hong,YAN Ping,YANG Xiao w ei (Institute of Electrical Eng ineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing100080,China)Abstract:T o meet t he r equirements of hig h po wer and miniaturization as well as hig h secur ity and fitting for field w or k,a20kJ/s10kV high fr equency hig h v oltage capacitor charg ing pow er supply is dev elo ped fo r pulse capacitor energ y sto rag e sy stem.T he hig h f requency high vo ltag e capacito r pow er supply adopts a full bridg e inver ter str uc tur e and ser ies resonant circuit.T he cir cuit diagr am,o per ating mode,sy stem pa rameters and exper imental w ave fo rm ar e intro duced.T he so ftwar e and har dw are pro tective measur es adopted for the pow er supply are emphatically intro duced.In the softw are protective sy st em the charg ing ov ertime pro tect ion is adopted to prevent the short cir cuit malfunction w hich impro ves secure perfo rmance of the charg ing pow er supply.In t he ha rdw ar e prot ective sy st em the open cir cuit pro tect ive measurement is new ly adopted.T o meet the r equir ements o f t he high vo ltag e iso lation o f hig h voltage pow er supply,t he hig h v oltage relay and o pt oelectr onic iso lat ion sy st em w ere ado pted.Experimentation v al idates that the20kJ/s10kV high fr equency hig h v oltage capacitor charg ing pow er supply achiev ed the desig n g uide lines in t he aspects o f high pow er,m iniaturizatio n,and secur ity per formance.Key words:high vo ltag e;high frequency;capacitor charg ing po wer supply;serial resonant;protectio n;optoelec tr onic iso lato r0 引 言脉冲电容器快速放电是获得巨大脉冲能量释放的途径之一,在电磁发射、高功率激光、大功率微波、粒子束武器等许多研究领域都得到普遍应用,电容器上能量的获得则主要通过电容器充电电源实现。

纳秒级高压脉冲电源的设计与仿真张晗【摘要】利用电力电子技术与脉冲功率技术设计了一台纳秒级高压脉冲电源。

电源低压部分采用电力电子技术中的BUCK电路与串联谐振电路，高压部分采用脉冲功率技术中的磁脉冲压缩（MPC）网络与半导体断路开关（SOS）。

对高压脉冲电源的整体设计作了阐述，介绍了可饱和变压器与磁开关、晶闸管、半导体断路开关的参数设计。

利用PSPICE软件和泰克示波器两种方式对所设计的电源进行了仿真和试验。

试验测得在输出负载上产生了一个峰值高达50kV、半高宽为120ns 的负极性脉冲。

【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】6页(P63-68)【关键词】电力电子技术;脉冲功率技术;纳秒级高压脉冲电源;磁脉冲压缩;半导体断路开关;PSPICE软件【作者】张晗【作者单位】南方电网超高压输电公司检修试验中心,广东广州510663【正文语种】中文【中图分类】TM910.2脉冲电源可应用于等离子体物理、强脉冲X射线技术、高频脉冲焊接、核医疗γ照像机高功率激光、大功率微波、电磁脉冲、电爆炸、闪击航空和航天器的模拟等，范围极其广泛。

近年来,随着半导体开关技术的发展,逐步实现了开关技术的大功率、耐高压、大电流驱动等优点,实现了脉冲电源的高电压峰值与窄脉冲宽度[1-8];磁脉冲压缩技术从工作电压、峰值电流、重复频率、使用寿命等方面有效地克服了火花隙开关、IGBT、闸流管、晶闸管等大功率开关性能的不足给脉冲功率系统带来的限制。

近年来，以非晶态合金、铁基纳米晶为代表的新一代高频软磁材料的出现，打破了磁开关在高重复率脉冲功率系统中应用的限制,且最近出现的一种新颖电路解决了磁芯复位这一难题,使得磁开关能够达到更高的重复频率[9-16]。

因此,本文结合电力电子技术和脉冲功率技术,设计了一台纳秒级高压脉冲电源。

首先利用电力电子技术中的整流、逆变、串联谐振等原理设计了一台串联谐振电源,然后利用磁脉冲压缩(MPC)技术与半导体断路开关(SOS)技术将脉冲升压和整形,最终得到一个纳秒级的高压脉冲电源。