一种基于IGBT的高压脉冲电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于IGBT的高压脉冲电源，包括依次相连的用于对交流电源进行整流滤波的整流滤波电路、用于调节输出电压大小的谐振变换电路及用于输出脉冲电压的全桥逆变电路，全桥逆变电路与负载变压器的原边相连，负载变压器的副边连接负载，整流滤波电路与谐振变换电路之间设置有第一采样电路，全桥逆变电路与负载变压器之间设置有第二采样电路，第一取样电路和第二取样电路的输出端分别与脉宽调制电路相连，脉宽调制电路与谐振变换电路相连。本实用新型专利技术结构简单，安全可靠，不仅能够保证输出电压脉冲的稳定性和精度，而且能够根据需求调节输出脉冲的频率，保证负载正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT的高压脉冲电源
本技术涉及驱动电源领域，尤其涉及一种基于IGBT的高压脉冲电源。
技术介绍
脉冲电源由于具有断续供电的特性，在很多领域得到了广泛的应用。传统的脉冲电源一般是采用工频变压器升压，然后采用磁压缩技术获得高压脉冲，这种电源比较笨重，而且获得的电压的脉冲频率范围有限，脉冲不稳定，从而影响负载的正常工作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于IGBT的高压脉冲电源，能够保证输出电压脉冲的稳定性和精度，而且能够根据需求调节输出脉冲的频率，保证负载正常工作。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于IGBT的高压脉冲电源，包括依次相连的整流滤波电路、谐振变换电路及全桥逆变电路，所述全桥逆变电路与负载变压器的原边相连，负载变压器的副边连接负载；所述整流滤波电路包括整流桥及稳压器，所述整流桥的第一输入端和第二输入端分别经第一变压器连接交流电源，整流桥的第一输出端经第一电容接地，整流桥的第一输出端还与稳压器的输入端相连，整流桥的第二输出端接地，所述稳压器的地端经第一电阻接地，第一电阻两端并联有第二电容，稳压器的地端还经第一二极管与稳压器的输出端相连，第一二极管两端并联有第二电阻，所述稳压器的输出端还经第三电容接地；所述谐振变换电路包括第一开关管及第二开关管，所述第一开关管的漏极与稳压器的输出端相连，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第二开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管的两端并联有第四电容，所述第二开关管的漏极和源极之间并联有第三二极管，第三二极管的两端并联有第五电容，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感及第六电容与第二变压器原边的一端相连，第二变压器原边的另一端接地，所述第二变压器原边的两端并联有第七电容，第二变压器副边的一端依次经第四二极管、第二电感及第三电阻与全桥逆变电路相连，第四二极管与第二电感的公共端经第五二极管与第二变压器副边的另一端相连，第四二极管与第二电感的公共端还经第八电容连接第二变压器副边的抽头，第二变压器副边的抽头接地；所述全桥逆变电路包括第九电容、第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管及第四功率开关管，所述第九电容的一端接地，另一端与第三电阻相连，所述第一功率开关管的集电极与第三电阻相连，第一功率开关管的发射极与第二功率开关管的集电极相连，第二功率开关管的发射极接地，所述第一功率开关管的集电极和发射极之间并联有第六二极管，第二功率开关管的集电极和发射极之间并联有第七二极管，所述第三功率开关管的集电极与第一功率开关管的集电极相连，第三功率开关管的发射极与第四功率开关管的集电极相连，第四功率开关管的发射极接地，所述第三功率开关管的集电极与发射极之间并联有第八二极管，第四功率开关管的集电极与发射极之间并联有第九二极管，所述第一功率开关管与第二功率开关管的公共端连接负载变压器原边的一端，第三功率开关管与第四功率开关管的公共端连接负载变压器原边的另一端，负载变压器的副边经第三电感连接负载。优选地，所述第一开关管及第二开关管均采用P沟道增强型MOSFET管，所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管及第四功率开关管均采用IGBT场效应管。优选地，还包括第一采样电路、第二采样电路及脉宽调制电路，所述第一采样电路设置于整流滤波电路与谐振变换电路之间，用于采集经整流滤波之后的电压值和电流值，第二采样电路设置于全桥逆变电路与负载变压器之间，用于采集全桥逆变电路输出的电压值和电流值，所述第一取样电路和第二取样电路的输出端分别与脉宽调制电路相连，脉宽调制电路与谐振变换电路相连。本技术结构简单，利用整流滤波电路对交流电整流后得到低压直流电，然后通过谐振变换电路高频升压后，再经全桥逆变电路输出脉冲电压，谐振变换电路利用电感和电容使开关管的电流或电压变为正弦波，使得开关管在零电压或零电流条件下导通或关断，减少开关管导通和关断时的损耗，提高开关频率，提高输出的脉冲电压的稳定性；第一功率开关管至第四功率开关管分别在正负半周期交替导通，得到脉冲输出，通过改变功率开关的切换频率，能够改变输出脉冲的频率，通过改变功率开关管的导通时间能够调节输出脉冲的占空比，从而调节输出电压的脉冲及频率，从而适应各种负载的需求。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为本技术的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本技术的保护范围。如图1及图2所示，本技术所述的一种基于IGBT的高压脉冲电源，包括依次相连的整流滤波电路、谐振变换电路及全桥逆变电路，全桥逆变电路与负载变压器T3的原边相连，负载变压器T3的副边连接负载Rf，整流滤波电路用于对交流电源进行整流滤波后得到低压直流电，谐振变换电路用于调节输出电压的大小，全桥逆变电路用于输出脉冲电压，同时同于调节输出的脉冲的占空比和频率，整流滤波电路与谐振变换电路之间设置有第一采样电路，第一采样电路用于采用经整流滤波之后的电压值和电流值，全桥逆变电路与负载变压器之间设置有第二采样电路，第二采样电路用于采集全桥逆变电路输出的电压值和电流值，第一取样电路和第二取样电路的输出端分别与脉宽调制电路相连，脉宽调制电路与谐振变换电路相连。其中，采样电路及脉宽调制电路均为现有装置，不再赘述。整流滤波电路包括整流桥及稳压器，整流桥的第一输入端和第二输入端分别经第一变压器T1连接交流电源，整流桥的第一输出端经第一电容C1接地，整流桥的第一输出端还与稳压器LM的输入端相连，整流桥的第二输出端接地，稳压器LM的地端经第一电阻R1接地，第一电阻R1两端并联有第二电容C2，稳压器LM的地端还经第一二极管D1与稳压器LM的输出端相连，第一二极管D1两端并联有第二电阻R2，稳压器LM的输出端还经第三电容C3接地，第三电容C3与谐振变换电路并联。谐振变换电路包括第一开关管Q1及第二开关管Q2，第一开关管Q1的漏极与稳压器LM的输出端相连，第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的漏极相连，第二开关管Q2的源极接地，第一开关管Q1的漏极和源极之间并联有第二二极管D2，第二二极管D2的两端并联有第四电容C4，第二开关管Q2的漏极和源极之间并联有第三二极管D3，第三二极管D3的两端并联有第五电容C5，第一开关管Q1与第二开关管Q2的公共端依次经第一电感L1及第六电容C6与第二变压器T2原边的一端相连，第二变压器T2原边的另一端接地，第二变压器T2原边的两端并联有第七电容C7，第二变压器T2副边的一端依次经第四二极管D4、第二电感L2及第三电阻R3与全桥逆变电路相连，第四二极管D4与第二电感L2的公共端经第五二极管D5与第二变压器T2副边的另一端相连，第四二极管D4与第二电感L2的公共端还经第八电容C8连接第二变压器T2副边的抽头，第二变压器T2副边的抽头还接地。全桥逆变电路包括第九电容C9、第一功率开关管VT1、第二功率开关管VT2、第三功率开关管VT3及第四功率开关管VT4，第九电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IGBT的高压脉冲电源，其特征在于：包括依次相连的整流滤波电路、谐振变换电路及全桥逆变电路，所述全桥逆变电路与负载变压器的原边相连，负载变压器的副边连接负载；所述整流滤波电路包括整流桥及稳压器，所述整流桥的第一输入端和第二输入端分别经第一变压器连接交流电源，整流桥的第一输出端经第一电容接地，整流桥的第一输出端还与稳压器的输入端相连，整流桥的第二输出端接地，所述稳压器的地端经第一电阻接地，第一电阻两端并联有第二电容，稳压器的地端还经第一二极管与稳压器的输出端相连，第一二极管两端并联有第二电阻，所述稳压器的输出端还经第三电容接地；所述谐振变换电路包括第一开关管及第二开关管，所述第一开关管的漏极与稳压器的输出端相连，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第二开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管的两端并联有第四电容，所述第二开关管的漏极和源极之间并联有第三二极管，第三二极管的两端并联有第五电容，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感及第六电容与第二变压器原边的一端相连，第二变压器原边的另一端接地，所述第二变压器原边的两端并联有第七电容，第二变压器副边的一端依次经第四二极管、第二电感及第三电阻与全桥逆变电路相连，第四二极管与第二电感的公共端经第五二极管与第二变压器副边的另一端相连，第四二极管与第二电感的公共端还经第八电容连接第二变压器副边的抽头，第二变压器副边的抽头接地；所述全桥逆变电路包括第九电容、第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管及第四功率开关管，所述第九电容的一端接地，另一端与第三电阻相连，所述第一功率开关管的集电极与第三电阻相连，第一功率开关管的发射极与第二功率开关管的集电极相连，第二功率开关管的发射极接地，所述第一功率开关管的集电极和发射极之间并联有第六二极管，第二功率开关管的集电极和发射极之间并联有第七二极管，所述第三功率开关管的集电极与第一功率开关管的集电极相连，第三功率开关管的发射极与第四功率开关管的集电极相连，第四功率开关管的发射极接地，所述第三功率开关管的集电极与发射极之间并联有第八二极管，第四功率开关管的集电极与发射极之间并联有第九二极管，所述第一功率开关管与第二功率开关管的公共端连接负载变压器原边的一端，第三功率开关管与第四功率开关管的公共端连接负载变压器原边的另一端，负载变压器的副边经第三电感连接负载。...

【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT的高压脉冲电源，其特征在于：包括依次相连的整流滤波电路、谐振变换电路及全桥逆变电路，所述全桥逆变电路与负载变压器的原边相连，负载变压器的副边连接负载；所述整流滤波电路包括整流桥及稳压器，所述整流桥的第一输入端和第二输入端分别经第一变压器连接交流电源，整流桥的第一输出端经第一电容接地，整流桥的第一输出端还与稳压器的输入端相连，整流桥的第二输出端接地，所述稳压器的地端经第一电阻接地，第一电阻两端并联有第二电容，稳压器的地端还经第一二极管与稳压器的输出端相连，第一二极管两端并联有第二电阻，所述稳压器的输出端还经第三电容接地；所述谐振变换电路包括第一开关管及第二开关管，所述第一开关管的漏极与稳压器的输出端相连，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第二开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管的两端并联有第四电容，所述第二开关管的漏极和源极之间并联有第三二极管，第三二极管的两端并联有第五电容，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感及第六电容与第二变压器原边的一端相连，第二变压器原边的另一端接地，所述第二变压器原边的两端并联有第七电容，第二变压器副边的一端依次经第四二极管、第二电感及第三电阻与全桥逆变电路相连，第四二极管与第二电感的公共端经第五二极管与第二变压器副边的另一端相连，第四二极管与第二电感的公共端还经第八电容连接第二变压器副边的抽头，第二变压器副边的抽头接地；所述全桥逆变电路包括第九电容、第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬勤，刘克松，刘向科，
申请(专利权)人：郑州华伟电器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41