彭 享,叶 兵,朱 旗,韦靖博

(合肥工业大学 电子科学与应用物理学院,安徽 合肥 230009)

一种高压脉冲电源设计

彭 享,叶 兵,朱 旗,韦靖博

(合肥工业大学 电子科学与应用物理学院,安徽 合肥 230009)

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1～20 μs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。

高压脉冲;介质阻挡放电;串并联谐振;软开关技术

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。所谓介质阻挡放电就是在2个电极的放电空间放入至少一块绝缘介质,用于阻挡贯穿气隙的放电通道[1]。虽然介质阻挡放电理论研究已有很长历史,但其仍是当今气体放电领域研究的热点[2]。

为研究大气压下高压脉冲脉宽以及频率对介质阻挡放电效果的影响,本文设计了一款功率1 kW、幅值5 kV、脉宽1～20 μs可调、频率15 ～25 kHz范围可调的单向高压脉冲电源。

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,能耗大且控制性较差,如文献[3]中采用碳刷型旋转开关进行电容充放电实现低频高压脉冲,结构庞大不便于实验操作。……