一种高压电容器充电电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压电容器充电电源，包括低压整流电路、桥式逆变电路、谐振电路、升压变压器、高压整流电路和高压滤波电路，其中：所述低压整流电路用于将交流电进行AC/DC转换，输出直流电压；所述桥式逆变电路和所述谐振电路用于将直流电压进行谐振变换，输出双极性电压脉冲；所述升压变压器和所述高压整流电路用于将双极性电压脉冲变换成单极性电压脉冲，对高压电容器充电。本实用新型专利技术能有效提高高压电容器的充电功率且允许电源瞬时短路，缩短充电时间，且体积小，成本低，能够为高频高压电磁脉冲源提供有效的能量。频高压电磁脉冲源提供有效的能量。频高压电磁脉冲源提供有效的能量。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电容器充电电源


[0001]本技术具体涉及储能元件充电
，具体是一种高压电容器充电电源。

技术介绍

[0002]高压脉冲放电设备在环保、电力、制造、军事、高能物理及高能激光等领域有着广泛的应用。例如，环保工业中，用于静电除尘、污水处理和废物处理；电力系统中，用于高压电气设备的极限过流容量测试设备中；工业制造中，用于电磁感应加工等。上述应用领域的高压脉冲放电设备的能量存储元件大多采用高压电容器，而高压电容器的充电电源是高压脉冲放电设备的重要组件之一。
[0003]常见的电容充电电源的充电方式包括RC工频(恒压)充电、工频L
‑
C谐振恒流充电及谐振充电等三类，其中谐振充电方式又可分为串联谐振、并联谐振、串并联谐振及其它类型。RC工频(恒压)充电高压方式输出的充电电压恒定，充电前期的电流很大，需要串联限流电阻，导致充电效率很低，充电后期，电源输出电压与电容器电压的差值较小，限流电阻将充电电流限制在较小的范围，充电时间很长。工频L
‑
C谐振恒流充电方式利用L
‑
C谐振回路产生谐振，产生一个恒定的储能电容充电电流，高压电容器的上升电压近似线性，充电回路没有限流电阻，充电效率较高。但工频充电方式的充电频率较低，因此主要缺点是体积庞大、设备笨重、自动化程度低，且充电效率低下，充电时间较长。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种高压电容器充电电源，以解决上述
技术介绍
中提出的现有技术中的充电电源体积庞大、设备笨重、自动化程度低，且充电效率低下，充电时间较长的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种高压电容器充电电源，包括低压整流电路、桥式逆变电路、谐振电路、升压变压器、高压整流电路和高压滤波电路，其中：
[0007]所述低压整流电路用于将交流电进行AC/DC转换，输出直流电压；
[0008]所述桥式逆变电路和所述谐振电路用于将直流电压进行谐振变换，输出双极性电压脉冲；
[0009]所述升压变压器和所述高压整流电路用于将双极性电压脉冲变换成单极性电压脉冲，对高压电容器充电。
[0010]作为本技术进一步的方案：所述桥式逆变电路由IGBT开关单元构成。
[0011]作为本技术再进一步的方案：所述IGBT开关单元包括由一个或多个IGBT器件串联和/或并联组成的IGBT堆体、反向截止二极管和反向保护二极管。
[0012]作为本技术再进一步的方案：所述反向保护二极管的阳极与IGBT堆体的阴极和反向截止二极管的阳极连接。
[0013]作为本技术再进一步的方案：所述高压滤波电路包括第一滤波单元和第二滤
波单元，所述第一滤波单元和第二滤波单元均有电感和电容串联组成。
[0014]作为本技术再进一步的方案：所述第二滤波单元的电感正极与第一滤波单元的电容正极连接，第二滤波单元和第一滤波单元的电容负极引出输出负极，且第二滤波单元中的电容正极引出输出正极。
[0015]还有，在本技术实施例中，所述输出正极与输出负极之间还串联有两个电阻，输出正极与输出负极作为电源输出的正负极；
[0016]另外，本实施例还包括有控制器，所述控制器与桥式逆变电路以及输出正、负极之间的一个电阻连接，用于作为电源输出的控制装置。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术能有效提高高压电容器的充电功率且允许电源瞬时短路，缩短充电时间，且体积小，成本低，能够为高频高压电磁脉冲源提供有效的能量。
附图说明
[0018]图1为高压电容器充电电源的结构示意图。
[0019]图中：100
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低压整流电路、200
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桥式逆变电路、300
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谐振电路、400
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升压变压器、500
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高压整流电路、600
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高压滤波电路。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]本技术能有效提高高压电容器的充电功率且允许电源瞬时短路，缩短充电时间，且体积小，成本低，能够为高频高压电磁脉冲源提供有效的能量。
[0022]常见的电容充电电源的充电方式包括RC工频(恒压)充电、工频L
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C谐振恒流充电及谐振充电等三类，其中谐振充电方式又可分为串联谐振、并联谐振、串并联谐振及其它类型。RC工频(恒压)充电高压方式输出的充电电压恒定，充电前期的电流很大，需要串联限流电阻，导致充电效率很低，充电后期，电源输出电压与电容器电压的差值较小，限流电阻将充电电流限制在较小的范围，充电时间很长。工频L
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C谐振恒流充电方式利用L
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C谐振回路产生谐振，产生一个恒定的储能电容充电电流，高压电容器的上升电压近似线性，充电回路没有限流电阻，充电效率较高。但工频充电方式的充电频率较低，因此主要缺点是体积庞大、设备笨重、自动化程度低，且充电效率低下，充电时间较长
[0023]基于此，请参阅图1，本技术实施例中，一种高压电容器充电电源，包括低压整流电路100、桥式逆变电路200、谐振电路300、升压变压器400、高压整流电路500和高压滤波电路600，其中：
[0024]所述低压整流电路100用于将交流电进行AC/DC转换，输出直流电压；
[0025]所述桥式逆变电路200和所述谐振电路300用于将直流电压进行谐振变换，输出双极性电压脉冲；
[0026]所述升压变压器400和所述高压整流电路500用于将双极性电压脉冲变换成单极
性电压脉冲，对高压电容器充电；
[0027]在本技术实施例中，所述桥式逆变电路200由IGBT开关单元构成，所述IGBT开关单元包括由一个或多个IGBT器件串联和/或并联组成的IGBT堆体、反向截止二极管和反向保护二极管，其中，反向保护二极管的阳极与IGBT堆体的阴极和反向截止二极管的阳极连接；
[0028]进一步的，所述高压滤波电路600包括第一滤波单元和第二滤波单元，所述第一滤波单元和第二滤波单元均有电感和电容串联组成，其中，第二滤波单元的电感正极与第一滤波单元的电容正极连接，第二滤波单元和第一滤波单元的电容负极引出输出负极，且第二滤波单元中的电容正极引出输出正极，由电感的特性使得本电源在给电容充电的过程中电压、电流都很稳定，在高压滤波电路600中，电感限制电源电流突变，让电容更容易的吸收尖峰，电容同时作为储能器件，为电容充电提供能量，在高频充放电的过程中，电压稳定。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电容器充电电源，其特征在于，包括：低压整流电路、桥式逆变电路、谐振电路、升压变压器、高压整流电路和高压滤波电路，其中：所述低压整流电路用于将交流电进行AC/DC转换，输出直流电压；所述桥式逆变电路和所述谐振电路用于将直流电压进行谐振变换，输出双极性电压脉冲；所述升压变压器和所述高压整流电路用于将双极性电压脉冲变换成单极性电压脉冲，对高压电容器充电。2.根据权利要求1所述的高压电容器充电电源，其特征在于，所述桥式逆变电路由IGBT开关单元构成。3.根据权利要求2所述的高压电容器充电电源，其特征在于，所述IGBT开关单元包括由一个或多个IGBT器件串...

【专利技术属性】
技术研发人员：任成贤，高彬，王浩，
申请(专利权)人：四川两用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：