王归新,方鑫，叶莎

(新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学)，湖北 宜昌 443002)

基于PWM和12脉冲整流技术的4kV电压直流电源

王归新,方鑫，叶莎

(新能源微电网湖北省协同创新中心(三峡大学)，湖北 宜昌 443002)

本文结合PWM和12脉冲整流技术，设计了一种结构新颖，具有启动迅速、动态调节能力快、稳态误差小、适用于功率较大场所、电压连续可调的4000V高压直流电源。在 Matlab/Simulink仿真软件中搭建了系统仿真模型，并分析了该直流电源在输入电压及负载变化时，输出电压能够快速响应。通过实验研制出样机证明了该方法正确性。

高压直流电源;PWM技术;12脉冲整流

1 引言

由于高压直流电源具有体积小、效率高、重量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短等特点已在耐压实验、静电除尘、核辐射探测仪器、医疗设备、冶金、直流馈电中广泛等方面应用[1-3]。以前的高压直流电源是将交流三相电先经过工频高压变压器升压，然后经晶闸管整流滤波，最后得到高压直流电。它的主要特点是电路简单。但在控制角较小时，会使输入功率因数降低，输入电流会产生大量低次谐波[4]，而且输出电压震荡周期长，难于实现快速调节，并且在输出纹波、电源精度以及稳定性也很难满足现实要求。

本文提出了一种由基于PWM控制的交流斩波器、 12 脉波整流器和输出滤波电路组成基于新型结构的高压直流电源，在0～4kV 的电压范围内可以实现连续可调。如图1所示，所用到的三相高频 PWM 交流斩波器能快速调节输出电压，输入功率因数高，输入电流及输出电压低频谐波小，而低通滤波器可有效地滤除高频谐波。……