下载文档原格式
大功率充电电源电路设计在大功率充电电源电路设计中，最常用的拓扑结构包括开关电源、变频电源和直流电源。
下面将以开关电源为例进行详细介绍。
1.开关电源设计：开关电源利用开关管进行电能的转换，通过PWM控制器控制开关管的开关时间，实现直流电的输出。
在大功率充电电源设计中，开关电源能够提供较高的转换效率和较低的能耗。
（1）开关电源的基本原理：开关电源由输入端、输出端和控制电路组成。
输入端接入市电交流电源，通过整流电路将交流电转为直流电，进入开关电源主电路。
主电路包括输入滤波电路、变压器、开关管等元件。
控制电路由PWM控制器和反馈电路组成，用于控制开关电源的输出电压和电流稳定。
（2）开关电源的电路保护：在大功率充电电源电路设计中，电路保护至关重要。
常见的保护措施包括过压保护、过流保护、过热保护等。
过压保护可通过电压传感器和比较器实现，一旦输出电压超过设定值，比较器将控制开关电源关闭。
过流保护可通过电流传感器和比较器实现，一旦输出电流超过设定值，比较器将控制开关电源关闭。
过热保护可通过温度传感器和比较器实现，一旦温度超过设定值，比较器将控制开关电源关闭。
（3）开关电源的电磁兼容设计：在大功率充电电源电路设计中，电磁兼容是必须考虑的因素。
开关电源的开关操作会产生噪声和电磁辐射，可能对周围的电子设备造成影响。
为了减小电磁辐射，可以采用滤波电路、屏蔽电路和人工电源消噪等方法。
滤波电路可通过在输入端和输出端添加滤波电容、滤波电感实现。
屏蔽电路可通过在关键部位添加屏蔽罩或屏蔽片实现。
人工电源消噪可通过在输入端和输出端添加电源滤波电容器等元件实现。
2.总结：大功率充电电源电路设计需要综合考虑功率转换效率、电路保护和电磁兼容等因素。
通过合理设计开关电源的主电路和控制电路，可以实现高效、稳定的直流电输出。
在电路保护方面，应考虑过压保护、过流保护和过热保护等功能。
在电磁兼容设计方面，应采用滤波电路、屏蔽电路和人工电源消噪等方法，减小电磁辐射对周围设备的影响。
设计高压直流电源引言随着近代电子技术及电力电子技术的快速发展，一些先进的元器件如晶闸管被成功地应用到高压电源的设计和制造领域。
由于电源采用闭环控制，实现了高压的自动控制和调节，这使电源的稳定性、纹波电压及可靠性等技术指标都得到了显著的提高，而高压电源性能的提高也改善了使用质量，促进了电子技术的发展。
自上世纪90年代以来，新型电力电子器件（如IGBT）、数字控制技术及自动控制技术的快速发展和广泛应用，更加促进了电源技术的发展。
一般小型应用则采用PLC控制，由于PLC具有较强的抗干扰能力及控制功能强等特点，容易实现对电源技术应用设备的可靠控制。
2高压电源的主电路系统和参数高压电源的系统框图如图1所示，其主电路如图2所示。
它主要由以下电路组成。
2.1EMC滤波电路开关电源工作时会产生传导噪声返回到市电网络，影响电源控制电路的正常工作，并对其它的电器设备产生干扰，因此必须加以克服[2]。
本电源采用EMC滤波电路，主要由L 和C组成的电源线路滤波器，包括差模抑制和共模抑制电路，能有效抑制差模和共模噪声。
2.2可控整流电路可控整流电路由集成一体化智能调压模块组成，电感L1和电容C3组成滤波电路以获得较为平稳的直流电压，Rc和Rd组成精密的反馈取样电路，确保输出电压在控制电路的作用下保持稳定。
2.3IGBT逆变电路逆变电路由半桥电容C、IGBT、高压变压器、保护元件等组成。
IGBT为富士公司的快速系列模块，其型号为1MBH600-100。
T为高压变压器，经IGBT逆变后的方波电压经高压变压器升压到40kV左右的高频交流电压。
由于高压线圈的匝数较多，在高频时，寄生电容和自感会影响电源的输出特性[3]，因此须对线圈采取静电屏蔽，另外由于对地电容的作用，束流取样电阻上会叠加一高频交流信号[4]，必须采取补偿措施加以消除。
本电源采用双屏蔽措施来消除束流干扰信号，即在高低压线圈之间加装双层屏蔽，第一层屏蔽接地，第二层接在束流取样电阻上。
高压电源设计
高压电源设计主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：高压电源需要使用耐高压的材料，如高压绝缘材料、高压电容器、高压开关等。
2. 电源拓扑结构选择：常见的高压电源拓扑结构有带变压器的升压电路、倍压电路和正玄波变换电路等，根据具体需求选择合适的电源拓扑结构。
3. 控制模式选择：根据具体应用选择合适的控制模式，如恒定电流、恒定电压等。
4. 输出功率和电压范围选择：根据要驱动的负载特性和工作环境选择适当的输出功率和电压范围。
5. 过压、过流、短路等保护设计：为了保证电源和负载的安全，设计高压电源时需要考虑过压、过流、短路等情况下的保护措施。
6. PCB设计和布线：高压电源的设计需要注意良好的PCB 布局和布线，减少电磁干扰和高压漏露的可能性。
7. 散热设计：高压电源的散热设计也是一个关键因素，可以采用散热片、风扇等方式来提高散热效果。
8. 符合标准和安全认证：根据实际应用需求，确保高压电源设计符合相关标准和安全认证要求，确保产品的安全性和可靠性。
以上是高压电源设计的一些基本要点，具体的设计要素还需根据实际应用需求和具体的电源规格来确定。
可以参考相关的电源设计手册、技术资料和专利技术来进行设计。
•270计算机测量与控制.201 7.25(5) C o m p u t e r M e a s u r e m e n t&Control文章编号：1671 - 4598(2017)05 - 0270 -03 D O I:10. 16526/ki. 11 —4762/tp. 2017. 05. 074 中图分类号：T N78 文献标识码：A2k V高稳定度高压脉冲电源设计罗通顶，田耕，牡继业，阮林波，张靡霞，李显宝，王晶，李海涛(西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，西安710024)摘要：在一些光学精密仪器的应用场合中，不仅需要脉冲电源在时间上能够提供精确的控制，而且需要具有髙稳定度的输出，以提髙光电系统的探测性能；运用基于髙压开关的两级式方法，采用单级髙功率M O S F E T开关结合具有髙稳定输出的直流电源的结构，设计了输出辐度可达2k V的髙稳定负脉冲电源；测试结果表明，在输出脉冲宽度为8…时，脉冲前沿约为48nS，系统延迟时间约为140 ns，负脉冲超调参数约为1%。
该系统具有结构简单、可靠性髙、髙稳定性输出等优点，可以为特定的光电器件提供优质的控制方式。
关键词：脉冲电源；髙压电源；固态开关；功率M O S F E TD e s i g n o f A H i g h-S t a b i l i t y H i g h-V o l t a g e P u l s e P o w e r w i t h2k V O u t p u tL u o T o n g d i n g，T in g G e n g，D u j i y e，R u a n L i n b o，Z h a n g Y a n x i a，L i X i a n b a o，W a n g j i n g，L i H a it a o(State K e y laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation a nd Effect，N o r t h w e s t Institute of Nuclear T e c h n o l o g y，X i?an710024，C h ina)Abstract：In some applications of precision measurement with optical instruments，the pulse power not o providing a high precise c ontrol in time,but also should giving a high stability of output to improve the performance of the the photoelectric detectors.This paper presents a design of negative pulse power with the output up to 2k V.I t high—voltage switch and has a combination of a single high—power M O S F E T switch and a high—stability D C power in the system.T h e results of the measurement^hows that the designed has a inherent delay of approximately 140 nanoseconds，the output pulse has a leading edge of approximately 48 nanoseconds and a overshoot parameter of approximately 1%w h e n the output pulse width i s 8 microseconds.T h e designed pulse power has m a n y advantages such as smple structure,high—reliability,high—stability output and so o n，which can provide a prefect control method for a few particular photoelectric detectors.Keywords：pulse power;high—voltage power;solid—state switch;power M O S F E T〇引言高压脉冲电源能够精确的控制电源的输出和关闭，其时间精度能够达到微秒级甚至纳秒级，因而在瞬态成像或者高速测量领域具有广泛的应用。
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。
高功率脉冲电源学院（系）：电气工程学院班级：1113班学生姓名：高玲学号：21113043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。
高压电源设计摘要：高压电源是一种将低压电源转换为高电压的设备。
它在各种领域中被广泛应用，如工业、医疗、科研等。
本文将介绍高压电源的基本原理和常见的设计方法，包括电源拓扑结构、元器件选择、保护电路设计等。
通过合理的高压电源设计，可以提高系统的稳定性和可靠性。
1. 引言高压电源是将低电压信号转换为高电压信号的重要设备。
在很多应用中，如电子束设备、气体放电管、激光器等，都需要使用高压电源。
因此，高压电源的设计对于这些应用设备的正常工作非常重要。
本文将详细介绍高压电源的设计原理和常见的设计方法。
2. 高压电源的基本原理高压电源的基本原理是将直流或交流低压电源转换为高电压。
常见的高压电源拓扑结构有升压型、降压型和反激型等。
升压型高压电源通过变压器实现电压的升压，降压型高压电源通过变压器实现电压的降压，而反激型高压电源则通过共振电路实现电压的升压。
3. 高压电源的设计方法高压电源的设计需要考虑多个因素，如输出电压、输出电流、稳定性、效率等。
在设计过程中，需要选择合适的元器件，并合理布局电路板。
以下为高压电源设计的基本步骤：3.1 电压选择首先需要确定所需的输出电压。
根据应用需求和性能要求，选择合适的输出电压。
3.2 拓扑结构选择根据输出电压的要求和电路条件，选择合适的高压电源拓扑结构。
常见的高压电源拓扑结构有升压型、降压型和反激型等。
3.3 元器件选择根据电路拓扑结构和工作条件，选择适合的元器件。
包括变压器、电感、电容、二极管、晶体管等。
3.4 保护电路设计设计高压电源时，需要考虑过压、过流、过温等保护功能，以确保系统的安全和可靠性。
3.5 PCB布局合理布局电路板，考虑电子元器件之间的互相影响，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 高压电源的应用高压电源广泛应用于各个领域，如工业、医疗、科研等。
在工业方面，高压电源可用于电泳、电镀、玻璃加工等生产过程。
在医疗领域，高压电源可用于X射线设备、化验仪器等。
在科研领域，高压电源可用于实验室设备、粒子加速器等。
基于DSP的电除尘器用高压脉冲电源的设计摘要:在我国发展如此迅速的今天，高科技产品层出不穷，不断满足人们的物质需求，尤其是人们的生活需求，高科技产品使人们的生活更加方便。
家庭内电除尘器的应用可以有效地处理家庭内各处灰尘，降低了人力的投入，净化了人们的生活环境。
本文主要研究了基于DSP电除尘器用高压脉冲电源的设计，希望能够减少其对电能的消耗。
关键词：电除尘；节能；控制系统；高压脉冲电源1、前言从电除尘器节能消耗的角度出发，主要介绍了电除尘器中高压脉冲电源的应用原理和应用优势。
其对电能的消耗也十分巨大，为了顺应我国节能环保的倡导，我们应该降低电除尘器对电能的消耗。
通过对电除尘器用高压脉冲电源的设计研究，总结了一些节能的方法，以此来降低能源的消耗。
2、电除尘器中高压脉冲电源研究意义电除尘器是火力发电厂重要的环保设备，其工作状况的好坏，对机组的稳定运行和经济性有着重要的影响。
电除尘技术发展至今，其主要节能手段之一是通过先进的电源控制产品来优化除尘器运行方式来实现除尘器的节能高效运行。
其二是利用高压脉冲电源产品实现。
高压脉冲电源产品存在一次性投入成本较常规电除尘工频电源设备偏高。
从节能和减排效果上，当前的高压脉冲电源技术和先进的工频电源技术都各具优势，应用中根据煤质特点合理选择均可达到节能减排的预期效果。
目前，超临界600MW机组电除尘器的收尘耗电量约占整台机组发电容量的0.2%—0.25%。
3、高压脉冲电源在电除尘器中的工作原理及其性能高压脉冲电源是适用于电除尘器的电源，它主要由控制柜和高压输出变压器两部分组成，分别放置于控制室和电除尘器顶部。
1）基础电压Vdc产生部分三相交流电源输入至三相升压变压器，经三相整流桥和滤波电路后，产生一个高压直流电压，再经扼流电感L2和耦合电感L4送至电除尘器中，供应电除尘器ESP所需的基础电压。
2）脉冲电压产生部分三相交流AC380V输入至三相升压变压器，经整流桥、滤波电路后，得到一个高压直流电压，经扼流电感L1给储能电容Cs充电。
复合式高压脉冲电源的设计与仿真
民用脉冲功率技术的发展,特别是在材料表面改性、环境污染的修复和治理、食品工业灭菌、生物医学等领域的大量运用,对高重复频率的高压纳秒脉冲电源提出了需求。
由于纳秒脉冲在时间尺度上的压缩,抑制了放电向电弧和火花放电的转变,容易得到稳定的非平衡等离子体,因此研制可靠的纳秒脉冲产生源成为了其中的关键技术。
本文以电力电子技术和脉冲功率技术为基础,设计制作了一台高重复频率高压纳秒脉冲电源。
电源由三部分组成,首先市电将通过晶闸管调压后送入倍压整流电路得到直流高压,直流电再进入储能回路,通过旋转火花开关对电容的间断放电得到脉冲电压,最后由磁压缩回路进行波形的二次整形和压缩。
文中对纳秒脉冲电源的研制过程做了详细的说明,通过对比目前运用较多的拓扑结构,结合课题实际,选用了C-W半波倍压整流电路得到直流高压,通过建立Multisim仿真模型,对电路的关键参数进行了研究。
对晶闸管触发电路、保护电路、控制回路、检测电路、辅助供电进行了电路设计和制作。
分析了储能电路参数对输出电压的影响,使用Pspice软件仿真输出波形并确定电路参数。
改进传统火花开关的结构,设计了新型的盘式火花开关。
给出了实验波形并对实验结果做了对比分析。
最后分析了磁压缩回路的工作原理,推导了磁开关的工作参数。
以减小磁开关的损耗为目的,对应用于磁开关的材料进行了分析。
使用Pspice软件对磁压缩电路的脉冲压缩和电路延时功能进行了仿真和计算。
分析免磁芯复位磁压缩电路的工作过程,为了改进输出脉冲的底部过冲,提出了电路的改进,并对磁开关和可饱和变压器进行了设计。
基本技能实习(作品摘要关键词：网络技术；在线考试；浏览器/服务器模式；JSP；SQLserver2000电源设备用以实现电能变换和功率传递，是各种电子设备正常工作的基础。
而脉冲电源由于具有断续供电的特性，在电火花加工、脉冲电镀、电弧焊接、高功率激光泵、高频脉冲感应加热、工业废气处理、脉冲电解污水处理、静电除尘、臭氧制取和表面热处理等领域获得了广泛的应用。
应用领域不同，对脉冲电源的性能和特征参数的要求就存在差别，因而实现方法也各异。
论文在考察了多种脉冲电源的特点和实现方法后，自行研制了一种幅值、频率、占空比可调的新型智能化高频脉冲电源，具有广泛的工程应用前景和理论学术意义论文采用直流斩波原理，利用体积小、重量轻、效率高、可靠性好的开关电源作为直流供电电源。
设计了以电流型控制芯片UC3842为核心，配合高频变压器、MOSFET输出储能电感、采样反馈通道等主要元器件，实现输出电压在0~48V连续可调，脉冲电流频率10HZ~1000HZ连续可调,脉冲电流幅值0~5A连续可调,脉宽100~1000us连续可调。
同时，采用小信号分析的方法，建立了开关电源主电路的等效小信号模型，并通过将电流电压双环控制系统转化为单环控制系统获得了开关电源系统的传递函数，在分析系统频率特性的基础上设计了系统的补偿器，仿真结果表明，补偿后的系统具有良好的动态特性结合一定的软件程序，建立了以W77E58为核心的智能控制系统，实现脉冲信号的调整和驱动，从而对前述的开关电源进行控制，以获得可调整的脉冲电压。
智能控制部分主要包括模拟量输入通道模块、人机接口模块、分频模块、隔离驱动模块等功能模块。
论文的最后对所研制的可调脉冲电源进行了相关的实验研究，主要测试了其功能规格和保护特性，并分析讨论了测试结果。
实验结果表明，该脉冲电源的输出电压调整特性、负载调整率、输出纹波、动态响应等均满足了一定的要求，并具有良好的过载、短路保护特性和波形特性关键词:脉冲电源;开关电源:小信号分析:微机控制AbstractAsthefundamentofvariableelectricalequipments,powersuppliesrealizepower changinganddelivery.Pulsepowersupply,withitsdiscretecharacteristic,hasawideap plicationinthefieldofEDM,pulseelectroplating,electricweld,highpowerlaser pump,highfrequencyinductionheating,purificationofexhaustgasandwasterwa ter,electrostaticdustprecipitation,ozoneproductionandsurfaceheattreatment.Indiff erentfields,demandsofperformanceandparametersofpulsepowersupplyarevariable,s oasthetechniquesofmanipulation.Aftertheresearchoncharacteristicsandprinciples of}xianypulsepowers,anovel,intelligent,highfrequencypulsepowersupplywithadj ustableamplitude,frequencyanddutyisdevelopedwhichhasafavorableforegroundin engineeringapplicationandagreattheoreticalsignificance.Withchoppingprinciple,s witchingpowersupplyischosenastheDCpowersupplybecauseofitssmallsize,lowwe ightandhighefficiency.WiththeapplicationofcurrentmodecontrolchipUC3842asth ecoreofthecircuit,analwiththecooperationofhighfrequencytransformer,MOSPET, outputinductor,samplingandfeedbackcircuit,aforwardconverterisprojectedwhosemaximaloutputvoltagecanberegulatedbet ween5Vto30Vcontinuously,Pulsefrequencycanberegulatedbetween10HZ-1000H Zcontinuously,pulsecurrentamplitudecanberegulatedbetween0~5Acontinuously, pulsewidthcanberegulatedbetween100~1000uscontinuously.Moreover,basedonsmallsignalanalysismethod,theequivalentsmall-signalmodelofthemaincircuitisachi eved,andthesystemtransferfunctionisestablishedbypredigestingthedoublecontroll ooptoasingleone.Qnthebasisoftransferfunction,thefrequencycharacteristicofthesy stemisanalyzedandthecompensatorisdesigned.Emulationresultsshowagooddyna miccharacteristicoftheclosedsystemInordertocontroltheforementionedswitchingp owersupplytoaccomplishanadjustablepulsevoltage,themicrocontrollerW77E58is combinedwithsomeprogramstoformanintelligentcontrolsystemwhoseprimaryfun ctionisregulatinganddrivingpulsesignal.Andthemainmodulesofthesystemcontaina naloginputmodule,userdialogmodule,frequencydividingmoduleandisolate-drivin gmodule.Attheendofthispaper,pertinentexperimentswhichmostlyfocusonfunction andprotectiontesthavebeencarriedoutonthepulsepowersupply.Basedontheresults,t heverypulsepowersupplymeetscorrespondingfunctionrequirementsonoutputvolta geregulation,loadregulation,outputrippleanddynamicresponse,andthepoweralsoh asatolerablewaveformspecialityandanexcellentabilityofovercurrentprotectionand shortprotection.KeyWords:PulsePowerSupply;SwitchingPowverSupply;SmallSignalA nalyze;Micro-control目录第１章绪论1.１课题的研究背景现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机（微处理器）技术和电磁技术的多学科边缘交叉技术，属于电力电子技术的范畴，是现代电力电子技术的具体应用。
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。
1.3脉冲电源的应用及研究现状由于脉冲电源断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其应用领域包括：脉冲电镀、极性相和非极性相的相分离、工业废气处理、脉冲电解污水处理、高频脉冲感应加热、高功率激光泵、产生高功率带电粒子束、电弧焊接、电火花加工、静电除尘、臭氧制取和表面热处理等。
在军事上，脉冲电源还用于电磁轨道炮、电磁脉冲模拟、粒子束武器、液电爆炸等领域。
下面简要介绍脉冲电源的几种典型应用。
（1）脉冲电源在电加工领域的应用传统电镀采用直流电流，而采用脉冲电镀具有比直流电镀更优异的性能。
脉冲电镀能控制金属电沉积，通过改变脉冲参数来改善镀层的物理化学性能，从而可以节约贵金属和获得功能性镀层。
脉冲电流的波形有方波、三角波、锯齿波、阶梯波等，但就目前的应用情况来看，方波脉冲在工业生产中应用最为普遍，对脉冲电镀的研究也多围绕方波进行展开。
由方波脉冲演变过来的脉冲形式有直流叠加脉冲、周期换向脉冲和间断脉冲。
直流叠加脉冲是在直流基波上叠加了一个方波脉冲，这种方法的电镀效果与单脉冲基本相当。
周期换向脉冲电镀实际就是双向脉冲电镀，是指在正向阴极脉冲之后引入反向阳极脉冲的电流形式，这种方式目前在国内应用较多，主要是为了得到高致密性且具有一定光洁度的镀层。
间断脉冲是脉冲的一种周期性中断，由于有间歇时间的存在，利于放电离子的充分恢复，可使脉冲极限电流密度提高。
（2）脉冲电源在环境工程领域的应用及研究现状脉冲电源技术最近几十年在环境治理和保护领域中蓬勃发展，显示出了广阔的应用前景，因此脉冲电源技术在环境工程领域的应用自然而然的成为国内外学术的研究热点。
主要表现在以下一个方面。
1）脉冲电晕等离子体法净化工业废气脉冲电晕等离子体法净化废气是近十年发展起来的新技术，是目前国内外环境治理新技术的研究热点。
其机理是利用前沿陡峭、窄脉宽(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，在常温下获得非平衡等离子体，即产生大量的高能电子和O, OH等活性粒子，对工业废气中的有害气体分子进行氧化、降解等反应，使污染物最终转化为低毒或无毒物质。
该类脉冲电源常见的结构形式有脉冲变压器式电源、空心变压器(Tesla )谐振充电式电源和磁压缩式电源。
其中脉冲变压器式电源技术较为成熟，因此获得了广泛的应用。
从国内外现有的研究资料看，可利用纳秒级高压脉冲电晕放电产生等离子体化学技术净化的废气有:SO2, NOx、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、已醇等。
脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术具有很强的应用前景，是国内外普遍关注的热点。
美国、日本、荷兰、俄罗斯、大利等国积极开展研究，国内曾将该研究列为“九五”攻关项目。
脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术的主要研究热点是高压窄脉冲电源的研制、反应器结构优化、脱硫脱氮、等离子体化学反应机理及添加剂的选取等。
2）高压脉冲放电废水处理由于高电压技术易于实现高能化，近年来将高电压技术用于处理难处理工业污水的研究己引起了国内外研究者们的极大的兴趣。
李劲、李胜利等提出了高压脉冲放电等离子体水处理技术。
高压脉冲放电废水处理基于以下四种效应:高能电子轰击;臭氧杀菌;紫外线的光化学处理作用;放电等离子体中产生的活性自由基的作用。
高压脉冲放电等离子体水处理技术使放电生产的臭氧与水直接作用，简化了传统臭氧净水技术中气体干燥、电极冷却、水气混合等程序，使装置小型化，不仅避免了臭氧质量浓度随时间的衰减，而且充分发挥放电产生的活性粒子的净化作用。
因此，与传统的臭氧净水方法相比，高压脉冲等离子体水处理显然具有更好的应用前景。
高压脉冲放电废水处理的研究热点主要集中在高压脉冲电源的设计和等离子体生成法的优化设计。
脉冲静电除尘传统静电除尘采用直流高压供电方式。
在这种供电方式下，由于粉尘层等效电容效应会造成反电晕现象，导致除尘率下降。
当采用脉冲供电时，除尘器粉尘层的等效电容在脉冲施加期间只充上很少的电荷，在脉冲消失期间所充电荷基本放完，所以除尘器粉尘层上不会因积累电荷形成高电压而使粉尘造成反电晕。
因此与常规直流电源供电的除尘器相比，脉冲供电电源除尘器的除尘效果更佳。
此外，对于不同比电阻的粉尘，可通过调整直流基压、脉冲频率和占空比，使之达到最佳除尘效果。
脉冲静电除尘是一种先进的空气净化技术，如果将之与脱硫脱氮技术相结合，采用微秒级或纳秒级的脉冲供电电源，可以实现脱硫脱氮技术与除尘技术一体化。
目前国内外电除尘脉冲供电电源大多采用在直流基础电压上迭加脉冲电压的设计方案，这种电源设计方案需要用两台变压器构成两套电源，分别用于产生直流基压和脉冲电压，因此电源的结构和控制系统都比较复杂，价格昂贵，在一定程度上限制了其的推广应用。
（3）脉冲电源在其他领域的应用1）脉冲焊接电源电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种，它通过电弧供给加热能量，使工件熔合在一起，达到原子间的接合。
弧焊电源是电弧焊机中的主要部分，是对焊接电弧提供能量的一种装置，它必须具有电弧焊接所要求的主要电气性能。
没有性能良好工作稳定的弧焊电源，很难保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行，同时也很难得到良好的焊接接头，最终先进的焊接工艺更是不可能实现的。
弧焊电源常用脉冲形式，脉冲焊接可独立地调节峰值电流、基值电流、脉冲宽度、脉冲周期或频率等规范参数，表现在焊接工艺上，可增大焊缝的深宽比、防止烧穿、减小热影响区、增加熔池的搅拌作用。
逆变弧焊电源重量轻、省材料、节能，而且控制性能好，动态响应快。
目前在工业发达国家，手工电弧焊、钨极氢弧焊<TIG)、氢气电弧焊CMIG)、C02电弧焊(MAG)和等离子切割等己广泛采用逆变电源。
目前逆变焊接电源的发展和研究主要集中在以下一些方面:功率开关器件向IGBT更新换代;磁性材料的发展;功率控制方式的发展;自动化及智能控制技术的应用。
逆变弧焊电源采用传统的模拟控制方式，存在着一些弊端，很大程度上制约了逆变弧焊电源的进一步发展，由此产生并推动了数字化焊接电源的发展。
目前，国外已有数字化焊接电源产品问世，最具代表性的如奥地利FRONIIJS公司生产的SYNERGiC系列TPS2700/400015000全数字化焊接电源。
它的心脏部分是一个数字信号处理器，由它集中处理所有焊接数据，监测和控制整个焊接过程，焊机具有引弧、精确控制电弧、专家系统、一机多功能、焊接数据接口和评价系统等功能。
在国内，数字化焊接电源尚处于探索性研究阶段，某些高校和科研机构己在这方面开展了工作。
上海交通大学焊接研究所1999年提出了“数字化焊接电源”的研究课题，北京工业大学材料学院分析了数字化焊接电源的特征，提出了“全数字化控制焊接电源的方案”，华南理工大学提出了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统。
2）脉冲激光电源激光器在工业生产中广泛应用，其中尤以C仇激光器，灯泵浦YAG固体激光器，以及准分子激光器为主。
激光电源是激光系统中一个重要的组成部分，是决定激光器整体性能的重要因素。
目前国内应用较广，技术上比较成熟的脉冲激光电源主要包括谐振充电式激光电源，开关型高频脉冲电源。
谐振充电式激光电源在激光器电源中应用十分广泛，它的原理简单，经过长期应用，技术上较为成熟，但整套装置体积庞大，可控硅全桥整流的控制和驱动电路复杂，成本较高。
开关型高频脉冲电源主要利用开关器件将一种形式的电能转变为另一种形式的电能，这类激光电源的体积小，重量轻，高效节能，动态响应速度快。
70年代中后期出现了MOS场效应晶体管，特别是80年代问世的功率MOSFET，以及派生的MOS 型绝缘栅双极型晶体管IGBT，其特性和功能的改善和发展，使激光电源技术得到了极大的促进。
1.4课题的主要内容由于脉冲电源拥有广阔的应用领域，因此研制高效、高可靠性、智能化、输出特性优良的脉冲电源对工程应用有重要的实际意义。
同时，脉冲电源的研究涉及电力电子、新型功率开关器件的应用、自动控制技术、电磁理论、材料科学和电路系统建模、优化等多方面内容，因此具有广泛的理论和学术意义。
本文的研究重点在于高压脉冲电源采用单片机控制高频PWM调制芯片SG3525工作时间的方法，改变逆变电路工作状态，最终使系统输出脉冲波形。
其输出脉冲电压幅度连续可调，脉宽和频率也均可由用户在规定范围内调整。
同时还采取了有效的电源输出保护策略，当系统过流时，立即进行保护动作，且不会因为实现保护功能而引起其他器件的损坏或对用户造成人身伤害，研究出一种安全性高，稳定可靠的可调高压脉冲电源。
2．脉冲电源总体结构2.1脉冲实现方式实现脉冲电源的方式有很多，但归结起来大致可分为三种。
第一种是利用储能元件，如L，C的充放电实现脉冲输出；第二种是利用逆变将直流电变换为脉冲输出；第三种是利用直流斩波原理输出脉冲电压。
比较而言，储能放电法结构简单，能获得高压窄脉冲，但脉冲波形不易控制，脉冲参数不易调节。
