CN202424546U - 高稳定度特高压直流高压发生器 - Google Patents

高稳定度特高压直流高压发生器 Download PDF

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李庆峰
郭守贤
宿志一
李光范
毛艳
周军
丁玉剑
徐�明
黄金桃
谭雪梅
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Suzhou Huadian Electric Co Ltd
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Suzhou Huadian Electric Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种高稳定度特高压直流高压发生器,包括整流滤波电路、稳压电路、稳压控制电路、桥式逆变输出电路、高压谐振回路,所述的高压谐振回路包括一变压器,该变压器具有一初级绕组和两个副级绕组,其初级绕组与桥式逆变输出电路的输出端相连接,第一副级绕组的异名端与第二副级绕组的同名端相连接并与地相接,每个副级绕组连接有多阶倍压整流电路,且两个副级绕组上的多阶倍压整流电路相对称设置,由于在变压器的两个次级绕组上对称地设置有多阶倍压整流电路,两路电路相对的纹波电流会互相抵消,适当的调整多阶倍压整流电路的阶数以及电容的大小,可使得输出电压的波纹大大减少。

Description

局稳定度特局压直流局压发生器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种高压直流发生器,特别是一种高稳定度特高压直流高压发生器,属于高压电气技术领域。
背景技术
[0002] 特高压直流电源通常采用倍压整流高压输出电路输出直流高压,现有技术中的倍压整流高压输出电路包括一变压器,变压器的次级绕组与一 C-W倍压电路相连接,C-W倍压电路于1932年由C0CCR0FT和WALTON提出,其常见的拓扑结构如图3所示,本图所示的为
3阶倍压电路,次级绕组的同名端与电容C4 一管脚相连接,电容C4的另一管脚与二极管Dl负极以及二极管D2正极相连,二极管Dl正极接地,电容Cl串接在二极管Dl的正极与二极 管D2的负极之间,二极管D2的负极与三极管D3的正极相连接,电容C5串接在二极管D2正极与二极管D3负极之间,二极管D3负极与二极管D4的正极相接,电容C2串接在二极管D3正极与二极管D4的负极之间,二极管D4负极与二极管D5的正极相接,电容C6串接在二极管D4正极与二极管D5负极之间,二极管D5负极与二极管D6正极相接,电容C3串接在二极管D5正极与二极管D6负极之间,二极管D6负极即为电压输出端HV,通常每2倍为一阶,因此,图3所示为3阶6倍压电路,按照图示连接方法可根据使用的需要将整流管与电容加上去,实现倍压电路的拓扑,现结合图3简要介绍该倍压电路的工作原理:
[0003] 该电路工作时交流电源的一个半周对C4、C5、C6充电,而Cl、C2、C3放电,进入另一个半周时,C4、C5、C6放电,而Cl、C2、C3充电,因此输出端HV的纹波频率为变压器输入的频率。但是此倍压电路由于电容是串联放电,波纹较大,从而影响特高压直流发生器输出的直流高压。
实用新型内容
[0004] 本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种超低波纹的高稳定度特高压直流高压发生器。
[0005] 为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:高稳定度特高压直流高压发生器,包括用于将输入的交流市电转换为直流电的整流滤波电路、与所述的整流滤波电路的输出端相电连接的稳压电路、与所述的稳压电路的输入端相连接用于控制稳压电路输出的稳压控制电路、与所述的稳压电路输出端相电连接用于将稳压电路输出的直流电转换成交流电的桥式逆变输出电路、与所述的桥式逆变输出电路的输出端相电连接用于将桥式逆变输出电路输出的交流电转换成直流并放大的高压谐振回路,所述的高压谐振回路包括一变压器,所述的变压器具有一初级绕组和两个副级绕组,所述的变压器的初级绕组与所述的桥式逆变输出电路的输出端相连接,所述的变压器的第一副级绕组的异名端与第二副级绕组的同名端相连接并与地相接,每个副级绕组连接有多阶倍压整流电路,且两个副级绕组上的多阶倍压整流电路相对称设置。
[0006] 优选的,所述的多阶倍压整流电路的阶数为2〜6阶。[0007] 由于上述技术方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:由于在变压器的两个次级绕组上对称地设置有多阶倍压整流电路,两路电路相对的纹波电流会互相抵消,适当的调整多阶倍压整流电路的阶数以及电容的大小,可使得输出电压的波纹大大减少。
[0008] 附图说明
[0009] 下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
[0010] 附图I为本实用新型高稳定度特高压直流高压发生器的电原理框图;
[0011] 附图2为本实用新型倍压整流高压输出电路的电路图;
[0012] 附图3为现有倍压整流高压输出电路的电路图;
[0013] 其中:1、整流滤波电路;2、稳压电路;21、第一级稳压单元;22、第二级稳压单元; 3、稳压控制电路;4、桥式逆变输出电路;5、高压谐振回路。
[0014] 具体实施方式
[0015] 下面结合附图、举例详细说明本实用新型的具体内容:
[0016] 如图I所示的高稳定度特高压直流高压发生器,包括整流滤波电路I、稳压电路2、稳压控制电路3、桥式逆变输出电路4以及高压谐振回路5,整流滤波电路I将输入的交流市电变换为直流电输入至稳压电路2,稳压电路2根据稳压控制电路3的控制对输入的直流进行滤波,从而将稳定的直流电压输入至桥式逆变输出电路4中,所述的桥式逆变输出电路4将输入的直流进行交流变换后输入至高压谐振回路5,交流电经高压谐振回路5整流为直流并放大从而获得稳定的高压直流电,上述整流滤波电路I、稳压电路2、稳压控制电路3、桥式逆变输出电路4为常用电路,其不为本实用新型发明要点,在此对其工作原理不再赘述。
[0017] 如图2所示,所述的高压谐振回路5包括一变压器,该变压器包括一初级绕组和两个副级绕组,其初级绕组与桥式逆变输出电路4的输出端相连接,用以接收桥式逆变输出电路4输出的交流电,变压器的第一副级绕组的异名端与第二副级绕组的同名端相连接,且它们分别接地,两个副级绕组分别连接一多阶倍压整流电路,且两副级绕组上的多阶倍压整流电路相对称设置,在本实施例中,多阶倍压整流电路为3阶倍压整流电路,与第一副级绕组相连接的多阶倍压整流电路由电容C4、C5、C6、Cl、C2、C3以及二极管DI、D2、D3、D4、D5、D6组成,与第二副级绕组相连接的多阶倍压整流电路由电容C7、C8、C9、Cl、C2、C3以及二极管D7、D8、D9、D10、D11、D12组成,其具体电路连接关系如下:第一副级绕组的同名端与电容C4的一管脚相连接,电容C4的另一管脚分别与二极管Dl负极和二极管D2的正极相连接,电容Cl串接在二极管Dl正极与二极管D2负极之间,二极管D2负极与二极管D3正极相接,电容C5串接在二极管D2正极与二极管D3负极之间,二极管D3负极与二极管D4正极相接,电容C2串接在二极管D3正极与二极管D4负极之间,二极管D4负极与二极管D5正极相接,电容C6串接在二极管D4正极与二极管D5负极之间,二极管D5负极与二极管D6正极相接,电容C3串接在二极管D5正极与二极管D6负极之间;第二副级绕组的异名端与电容C7 —管脚相连接,电容C7另一管脚与二极管D7负极以及二极管D8正极相连接,且二极管D7正极与二极管Dl正极相接,二极管D8负极与二极管D2负极相连接,电容C8串接在二极管D8正极与二极管D9负极之间,二极管D9正极与二极管D3正极相连接,二极管D9负极与二极管DlO正极相接,二极管DlO负极与二极管D4负极相接,电容C9串接在二极管DlO正极与二极管Dll负极之间,二极管Dll正极与二极管D5正极相接,二极管D12正极与二极管Dll负极相接,二极管D12负极与二极管D6负极相连接,且二极管D6负极与二极管Dll负极即为电压输出端HV。
[0018] 在有交流电输入的时候,交流的前半周电容C4、C5、C6放电,电容C1、C2、C3充电,电容C7、C8、C9充电;后半周时电容C4、C5、C6充电,电容Cl、C2、C3充电,电容C7、C8、C9 放电。由此看出高压输出端HV在交流的正负半周都处于充电状态,因此输出电压的纹波频率为变压器输入频率的两倍,从而使输出的波纹更低,保证了特高压直流发生器的精确性。
[0019] 以上仅是本实用新型的具体应用范例,对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (2)

1.高稳定度特高压直流高压发生器,包括用于将输入的交流市电转换为直流电的整流滤波电路(I)、与所述的整流滤波电路(I)的输出端相电连接的稳压电路(2)、与所述的稳压电路(2)的输入端相连接用于控制稳压电路(2)输出的稳压控制电路(3)、与所述的稳压电路(2)输出端相电连接用于将稳压电路(2)输出的直流电转换成交流电的桥式逆变输出电路(4)、与所述的桥式逆变输出电路(4)的输出端相电连接用于将桥式逆变输出电路(4)输出的交流电转换成直流并放大的高压谐振回路(5),其特征在于:所述的高压谐振回路(5)包括ー变压器,所述的变压器具有一初级绕组和两个副级绕组,所述的变压器的初级绕组与所述的桥式逆变输出电路(4)的输出端相连接,所述的变压器的第一副级绕组的异名端与 第二副级绕组的同名端相连接并与地相接,每个副级绕组连接有多阶倍压整流电路,且两个副级绕组上的多阶倍压整流电路相对称设置。
2.根据权利要求I所述的高稳定度特高压直流高压发生器,其特征在于:所述的多阶倍压整流电路的阶数为2〜6阶。
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