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高压大功率脉冲电源的设计

1．绪论

1.1论文的研究背景

电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC／Dc开关电源、DC／DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。

1.2脉冲电源的特点及发展动态

脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1．1所示。

图1．1各种脉冲波形

由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其

本质，

脉冲电源实质上是一种通断的直流电源，它的基本工作原理是：首先经过慢储能，使初级能源具有足够的能量，然后向中间储能和脉冲成形系统放电(或流入能量)，能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等复杂过程之后，形成了脉冲电源。

1.3脉冲电源的应用及研究现状

由于脉冲电源断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其应用领域包括：脉冲电镀、极性相和非极性相的相分离、工业废气处理、脉冲电解污水处理、高频脉冲感应加热、高功率激光泵、产生高功率带电粒子束、电弧焊接、电火花加工、静电除尘、臭氧制取和表面热处理等。在军事上，脉冲电源还用于电磁轨道炮、电磁脉冲模拟、粒子束武器、液电爆炸等领域。下面简要介绍脉冲电源的几种典型应用。

（1）脉冲电源在电加工领域的应用

传统电镀采用直流电流，而采用脉冲电镀具有比直流电镀更优异的性能。脉冲电镀能控制金属电沉积，通过改变脉冲参数来改善镀层的物理化学性能，从而可以节约贵金属和获得功能性镀层。脉冲电流的波形有方波、三角波、锯齿波、阶梯波等，但就目前的应用情况来看，方波脉冲在工业生产中应用最为普遍，对脉冲电镀的研究也多围绕方波进行展开。由方波脉冲演变过来的脉冲形式有直流叠加脉冲、周期换向脉冲和间断脉冲。直流叠加脉冲是在直流基波上叠加了一个方波脉冲，这种方法的电镀效果与单脉冲基本相当。周期换向脉冲电镀实际就是双向脉冲电镀，是指在正向阴极脉冲之后引入反向阳极脉冲的电流形式，这种方式目前在国内应用较多，主要是为了得到高致密性且具有一定光洁度的镀层。间断脉冲是脉冲的一种周期性中断，由于有间歇时间的存在，利于放电离子的充分恢复，可使脉冲极限电流密度提高。

（2）脉冲电源在环境工程领域的应用及研究现状

脉冲电源技术最近几十年在环境治理和保护领域中蓬勃发展，显示出了广阔的应用前景，因此脉冲电源技术在环境工程领域的应用自然而然的成为国内外学术的研究热点。主要表现在以下一个方面。

1）脉冲电晕等离子体法净化工业废气

脉冲电晕等离子体法净化废气是近十年发展起来的新技术，是目前国内外环境治理新技术的研究热点。其机理是利用前沿陡峭、窄脉宽(纳秒级)的高压脉冲电晕放电，在常温下获得非平衡等离子体，即产生大量的高能电子和O, OH等活性粒子，对工业废气中的有害气体分子进行氧化、降解等反应，使污染物最终转化为低毒或无毒物质。该类脉冲电源常见的结构形式有脉冲变压器式电源、空心变压器(Tesla )谐振充电式电源和磁压缩式电源。其中脉冲变压器式电源技术较为成熟，因此获得了广泛的应用。从国内外现有的研究资料看，可利用纳秒级高压脉冲电晕放电产生等离子体化学技术净化的废气有:SO2, NOx、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、已醇等。脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术具有很强的应用前景，是国内外普遍关注的热点。美国、日本、荷兰、俄罗斯、大利等国积极开展研究，国内曾将该研究列为“九五”攻关项目。脉冲电晕等离子体法脱硫脱氮技术的主要研究热点是高压窄脉冲电源的研制、反应器结构优化、脱硫脱氮、等离子体化学反应机理及添加剂的选取等。

2）高压脉冲放电废水处理

由于高电压技术易于实现高能化，近年来将高电压技术用于处理难处理工业污水的研究己引起了国内外研究者们的极大的兴趣。李劲、李胜利等提出了高压脉冲放电等离子体水处理技术。高压脉冲放电废水处理基于以下四种效应:高能电子轰击;臭氧杀菌;紫外线的光化学处理作用;放电等离子体中产生的活性自由基的作用。高压脉冲放电等离子体水处理技术使放电生产的臭氧与水直接作用，简化了传统臭氧净水技术中气体干燥、电极冷却、水气混合等程序，使装置小型化，不仅避免了臭氧质量浓度随时间的衰减，而且充分发挥放电产生的活性粒子的净化作用。因此，与传统的臭氧净水方法相比，高压脉冲等离子体水处理显然具有更好的应用前景。高压脉冲放电废水处理的研究热点主要集中在高压脉冲电源的设计和等离子体生成法的优化设计。

脉冲静电除尘

传统静电除尘采用直流高压供电方式。在这种供电方式下，由于粉尘层等效电容效应会造成反电晕现象，导致除尘率下降。当采用脉冲供电时，除尘器粉尘层的等效电容在脉冲施加期间只充上很少的电荷，在脉冲消失期间所充电荷基本放完，所以除尘器粉尘层上不会因积累电荷形成高电压而使粉尘造成反电晕。因

此与常规直流电源供电的除尘器相比，脉冲供电电源除尘器的除尘效果更佳。此外，对于不同比电阻的粉尘，可通过调整直流基压、脉冲频率和占空比，使之达到最佳除尘效果。脉冲静电除尘是一种先进的空气净化技术，如果将之与脱硫脱氮技术相结合，采用微秒级或纳秒级的脉冲供电电源，可以实现脱硫脱氮技术与除尘技术一体化。目前国内外电除尘脉冲供电电源大多采用在直流基础电压上迭加脉冲电压的设计方案，这种电源设计方案需要用两台变压器构成两套电源，分别用于产生直流基压和脉冲电压，因此电源的结构和控制系统都比较复杂，价格昂贵，在一定程度上限制了其的推广应用。

（3）脉冲电源在其他领域的应用

1）脉冲焊接电源

电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种，它通过电弧供给加热能量，使工件熔合在一起，达到原子间的接合。弧焊电源是电弧焊机中的主要部分，是对焊接电弧提供能量的一种装置，它必须具有电弧焊接所要求的主要电气性能。没有性能良好工作稳定的弧焊电源，很难保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行，同时也很难得到良好的焊接接头，最终先进的焊接工艺更是不可能实现的。弧焊电源常用脉冲形式，脉冲焊接可独立地调节峰值电流、基值电流、脉冲宽度、脉冲周期或频率等规范参数，表现在焊接工艺上，可增大焊缝的深宽比、防止烧穿、减小热影响区、增加熔池的搅拌作用。

逆变弧焊电源重量轻、省材料、节能，而且控制性能好，动态响应快。目前在工业发达国家，手工电弧焊、钨极氢弧焊

逆变弧焊电源采用传统的模拟控制方式，存在着一些弊端，很大程度上制约了逆变弧焊电源的进一步发展，由此产生并推动了数字化焊接电源的发展。目前，国外已有数字化焊接电源产品问世，最具代表性的如奥地利FRONIIJS公司生产的https://www.wendangku.net/doc/fb8228384.html,SYNERGiC系列TPS2700/400015000全数字化焊接电源。它的心脏部分是一个数字信号处理器，由它集中处理所有焊接数据，监测和控制整个焊接过程，焊机具有引弧、精确控制电弧、专家系统、一机多功能、焊接数据接口和

评价系统等功能。在国内，数字化焊接电源尚处于探索性研究阶段，某些高校和科研机构己在这方面开展了工作。上海交通大学焊接研究所1999年提出了“数字化焊接电源”的研究课题，北京工业大学材料学院分析了数字化焊接电源的特征，提出了“全数字化控制焊接电源的方案”，华南理工大学提出了基于DSP的弧焊逆变电源数字化控制系统。

2）脉冲激光电源

激光器在工业生产中广泛应用，其中尤以C仇激光器，灯泵浦YAG固体激光器，以及准分子激光器为主。激光电源是激光系统中一个重要的组成部分，是决定激光器整体性能的重要因素。目前国内应用较广，技术上比较成熟的脉冲激光电源主要包括谐振充电式激光电源，开关型高频脉冲电源。谐振充电式激光电源在激光器电源中应用十分广泛，它的原理简单，经过长期应用，技术上较为成熟，但整套装置体积庞大，可控硅全桥整流的控制和驱动电路复杂，成本较高。开关型高频脉冲电源主要利用开关器件将一种形式的电能转变为另一种形式的电能，这类激光电源的体积小，重量轻，高效节能，动态响应速度快。70年代中后期出现了MOS场效应晶体管，特别是80年代问世的功率MOSFET，以及派生的MOS 型绝缘栅双极型晶体管IGBT，其特性和功能的改善和发展，使激光电源技术得到了极大的促进。

1.4课题的主要内容

由于脉冲电源拥有广阔的应用领域，因此研制高效、高可靠性、智能化、输出特性优良的脉冲电源对工程应用有重要的实际意义。同时，脉冲电源的研究涉及电力电子、新型功率开关器件的应用、自动控制技术、电磁理论、材料科学和电路系统建模、优化等多方面内容，因此具有广泛的理论和学术意义。

本文的研究重点在于高压脉冲电源采用单片机控制高频PWM调制芯片SG3525工作时间的方法，改变逆变电路工作状态，最终使系统输出脉冲波形。其输出脉冲电压幅度连续可调，脉宽和频率也均可由用户在规定范围内调整。同时还采取了有效的电源输出保护策略，当系统过流时，立即进行保护动作，且不会因为实现保护功能而引起其他器件的损坏或对用户造成人身伤害，研究出一种安全性高，稳定可靠的可调高压脉冲电源。

2．脉冲电源总体结构

2.1脉冲实现方式

实现脉冲电源的方式有很多，但归结起来大致可分为三种。第一种是利用储能元件，如L，C的充放电实现脉冲输出；第二种是利用逆变将直流电变换为脉冲输出；第三种是利用直流斩波原理输出脉冲电压。比较而言，储能放电法结构简单，能获得高压窄脉冲，但脉冲波形不易控制，脉冲参数不易调节。逆变法是利用开关管将直流电转换成一定频率的脉冲，这种电路的结构较为复杂，由于采用了高频变压器使其体积、重量、效率均有所提高，但它的缺点也在于脉冲的幅值、频率、占空比不易调节。

2.2脉冲电源总体结构

图2．2系统整体结构框图

图2.2为系统整体结构框图。系统工作流程为：系统上电之后，用户通过键盘设定满足要求的系统输出脉宽和频率，其间全部设定操作过程均可在液晶页面上得以体现。当按下“ENTER’’键后，单片机立即产生高低电平控制SG3525工作时间，单片机引脚输出高电平时SG3525不工作，则无驱动脉冲，系统输出脉冲低电平；反之，系统输出脉冲高电平。通过输出信号采样及检测电路，系统输出的脉冲电压、电流、脉冲和频率都会显示到液晶屏幕上。系统运行过程中，可按下“MODIFY”键，进入修改页面进行输出参数的重新设定。

3．系统硬件电路的设计

.1主电路拓扑结构

3.1.1常用拓扑结构

开关变换器的拓扑结构指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。开关变换器拓扑结构可分为两种基本类型，非隔离型和隔离型[6]。

非隔离型电路即各种直流斩波电路，根据电路形式的不同，可以分为降压型(Buck)电路、升压型(Boost)电路、升降压(Buck．Boost)型电路、Cuk型电路。降压型电路只能升压不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动大，输出电流脉动小，结构简单。升压型电路只能升压不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动小，输出电流脉动大，不能空载工作，结构简单。

隔离型电路指输入侧与输出侧通过一个高频变压器隔离，可实现多路输出。常用的有正激式、反激式、推挽式、半桥和全桥。正激型电路较简单，成本低，可靠性高，但变压器单向励磁，利用率低，适用于各种中小功率开关电源。反激型电路非常简单，成本很低，可靠性高，驱动电路简单，但难以达到较大的功率，适用于小功率场合。全桥型电路中变压器双向励磁，容易达到较大功率，但电路结构复杂，成本高，可靠性低，需要复杂的多组隔离驱动电路，有直通和偏磁问题，适用于大功率工业开关电源、焊接电源、电解电源等。由于本电源输出功率不高，输出最大电流为10mA，最大电压为50KV，最大输出功率为500W，属中小功率，故可采用半桥式逆变电路作为主电路拓扑结构。

3.1.2半桥逆变式变换器工作原理

半桥逆变电路具有高频变压器利用率高，截止开关管极间承受的电压低，抗不平衡能力强等优点，其工作原理如图3．1所示[9-11]。当上管VF

的栅极驱动脉

冲变为高电平时，vF

l 饱和导通，此时加在VF

漏极的高压电源+300V经C

到变

压器T

1的原边绕组，再经C

到地，形成C

的充电回路。

图3.1半桥式功率变换器简化电路

而电容器C32则经T l、C31、VF l放电。使2个电容器中点电位V A在前半周期结束时升高了A VE l。当VF l变为截止、Ⅶ2尚未导通时，两管中点电压V o又恢复到接近1／2的半电源电压值。当桥壁下管VF2的栅极驱动脉冲变为高电平时，VF2饱和导通，电源电流又由+300V经C32、T1、C31到地，形成c32充电回路。此时VF l截止，C33则经T1、C31、饱和导通的VF2放电。因此中点电压V▲在后半周期结束时又下降了△VE20如果电路参数对称，则A VE l=△VE2，中点电位V▲在开关过程中将以电源电压一半值E／2为中心，按±△V E幅度作指数规律的上升和下降变化。半桥逆变电路的工作波形如图3．2所示。其中a、b是两路驱动脉冲电压波形，它们的相位差为1800。在驱动电压的轮流开关作用下，半桥变换器的2只功率MOSFET交替导通和截止，在变压器T1的原边产生高压开关脉冲，从而在副边感应出交变的方波脉冲，实现功率转换。

当开关管VF l(或Ⅶ2)导通时，加于变压器原边绕组上的电压是电容器C32(或C33)两端的电压。在电路中，由于开关管特性不一致，引起开关管VF l的导通时间比开关管VF2的长，则电容C32两端的平均电压就会比电容C33两端的低。故VF l导通时，加于变压器原边绕组两端电压的幅值，就会比Ⅶ2导通时的要低，从而就能够使加到变压器原边绕组两端正负方波的伏·秒积分始终维持相等。因此，此电路的抗不平衡能力是比较强的。虽然半桥逆变电路自身具有抗不平衡能力，但在实际应用电路中，通常在高频变压器原边电路中，串入一只容量足够大的电容C31。其作用是用来进一步增强电路的抗不平衡能力，防止由于开关管的特性差异而造成变压器磁芯饱和。

图3.2半桥式逆变电路工作原理波形

3.2高频开关电源主要功能模块

3.2.1全隔离单相交流调压模块

由于本脉冲电源系统适用于不同负载，因此要求输出脉冲电压的幅值需要在10KV"-,50KV连续可调，那么就需要设计电压调节电路。为了简化电路设计，本论文引入全隔离单相交流调压模块。该模块是集同步变压器、相位检测电路、移相触发电路和输出可控硅于一体，当改变控制电压的大小，就可改变输出可控硅的触发相角，即实现单相交流电的调压。根据输出可控硅器件不同分一只双向可控硅的普通型，两只单向可控硅反并联的增强型和一只单向可控硅的半波型等三类。按单相交流负载的额定电压分220V和380V两类，按控制信号的不同分E、F、G、H型等四类。

根据要求，本系统采用普通型DTY．220D40E型交流调压模块。图3．3为此

模块220V交流电网控制电路图。

图3.3 220V交流电网自动控制电路图

①②为输出端，即模块内部可控硅的两极，增强型和普通型的①②端无极性，半波型模块内部单向可控硅的阳极接①端，阴极接②端。③④为模块内部同步变压器初级，分220Vac和380Vac两种规格：220Vac规格的模块允许使用在165"--'240Vac范围的电网上，380Vac规格的模块允许使用在285"-'420Vac的电网上，③④不分极性。COM为内部地端，CON为控制端，+5V端为内部产生，只供电位器手动控制用。①②③④的强电部分和+5V、CON、COM端的弱电部分为全隔离，其应用电路如下所示。图3．4为其输入输出关系曲线及波形图。

有关技术指标及应注意的问题为：

(1)通过①②加在负载上的电压相位和③④端的电压相位必须一致，否则失控。电网频率须为50Hz。

(2)CON对COM必须为正，如极性相反则输出端失控(全开或全闭)。当控制端CON从0"-5V改变时，交流负载上的电压从0V到最大值可调(对阻性负载而言)。

其中CON在O～0．8V左右时为全关闭区域，可靠关断模块的输出；CON在0．8V-一4．6V左右为可调区域，即随着控制电压的增大，导通角a从180。到0。线性减小，交流负载上的电压从0V增大到最大值；CON在4．6V"5V左右时为全开通区域，交流负载上的电压为最大值。

图3.4控制电压与可控硅输出导通角关系曲线及波形图

(3)CON对COM的输入阻抗分E、F和H型均为大于等于30Kf2；G型为250fl。+5V电压信号只提供给手控电位器用，不作它用，所选用的电位器阻值在

2KCJ"-'10KQ

间，注：4mA"--20mA的G型不能用电位器手动调节，此时+5V端也没有用处。

(4)单相交流异步电动机的调速原则上应采用变频器，只有风机类、水泵类单相

电机在要求不高的场合可采用单相调压模块。

(5)三只单相调压模块不能使用在三相电网上对三相负载调压。

(6)弱电部分、强电部分、模块底板相互间绝缘电压均大于2000Vac。

(7)整个模块的发热量按负载实际电流安培数乘1．5W／A计算，散热器可选用的型号有E．40、F．70、F．100及G系列。

3.2.2辅助电源电路

辅助电源电路是一个系统的核心，是保障系统正常运行的必要条件。开关电源的稳压精度高，但是只能稳定一路电压。本系统的信号处理电路和各种驱动电路需要多组直流稳压电源为系统供电。所以单纯的选择开关电源既不经济也无法满足系统的要求。所以本系统采用2个三端稳压块分别构成+12V和+5V稳压电路输出，如图3．5所示。

+12V电源为脉宽调制芯片SG3525及各功能电路的运算放大器供电；+5V电源主

要为单片机及其所有外围设备供电，包括A／D转换芯片MAXl97，多路选择器CD4052，

以及液晶模块及其背光电源。

图3.5辅助电源电路

电网电压经过变压器与桥式整流电路后变成直流电。在经过一个有极性电容和一个无极性电容后滤去低频和高频谐波分量，在稳压块的输入端产生一个基本

稳定的电压，经过稳压块后产生一个稳定的直流电压。稳压块的输入端要满足在电网电压下降至最低时还至少比输出端的电压高3V。由于+5V所提供的负载电流很低所以可以直接将其连接至+12V稳压块的后端，这样节省了变压器副端的输出。

3.2.3脉冲形成电路

本系统选择AT89C51作为主控芯片，选择脉宽调制芯片SG3525提供半桥逆变电路开关管的驱动脉冲，通过主控芯片AT89C51产生控制脉冲改变SG3525驱动脉冲时间形成最终系统输出的高压脉冲。下面简要介绍所用到的芯片和脉冲产生电路[12-13]。

(1)SG3525简介

SG3525采用双列直插式封装，CMOS工艺，具有功耗小、驱动能力强、开关动作快、外接元件少等优点。各引脚功能如下：1、2引脚分别为互差放大器的反相输入端和同相输入端，3脚为同步输出端，4脚为振荡器输出，5、6脚分别外接内部振荡器的时基电容和电阻，7脚接放电电阻，8脚为软启动，9脚为误差放大器的频率补偿端，10脚为关断控制端，11、14脚为驱动脉冲输出端，12脚为接地端，13脚接输出管集电极电源，15脚接SG3525的工作电源，16脚为5．1V 基准电压引出端。

SG3525内部结构框图如图3．6所示，它在第一代脉宽调制芯片SG3524的基础上作了较大的改进，克服了SG3524的不足成为第二代集成电路脉冲宽度调制器，特别适合于半桥逆变电路的驱动信号控制。主要表现在以下几个方面：第一，电路中设置了欠压锁定和限流关断电路。为了在欠压状态下(U<8V时)有效地使输出保持在关断状态，电路中设置了欠电压封锁电路，当U>2．5V时，欠电压封锁电路就开始工作，其上限值为8V，但在电路达到8V前，电路各部分已进入正常工作状态，而当从8V下降到7．5V时，锁定电路又开始恢复工作，其中有0．5V的回差电压，用于消除钳位电路在阈值点处的振荡。在锁定电路工作期间，输出一高电平，加至组合逻辑门电路的输入端，以封锁PWM的脉冲信号。SG3525没有电流限制放大器，它采用了关断控制电路来进行限流控制，只要将信号加于10脚就能实现限流控制。另外，10脚也可提供各种程序控制的需要。

第二，改进了振荡电路。主要是将时基电容CT的放电电路与充电电源分开，

单独设立引脚7，CT放电通过外接电阻RD来实现，改变RD即可改变CT的放电时间常数，从而改变了死区时间，而CT的充电是由Ib规定的内部电流源决定的。振荡器的振荡频率为：

第三，输出电路的改进。SG3525输出级采用了图腾柱输出电路，它能使输

由达林顿管组成，最大驱动能力为100mA，Vz作为开关器件，出管更快地关断，V

在其导通时可以迅速把外接MOS管栅极上的电荷从它的集电极泄放至地，最大吸收电流为50mA。

SG3525的脉宽调制过程为：SG3525的15脚为电源输入端，其启动电压为8V以上。当电压从8V降低至7．5V时，欠压锁定电路开始工作。输出端11和14无脉冲输出。当15脚建立正常工作电压后，其内部即建立恒压源和恒流源，为其内部电路正常工作提供能源。通过5，6脚外接定时元件以及7脚放电端，使5脚产生锯齿波信号，加于内部比较器的输人端。当误差放大器输出端9脚电压上升时，比较器输出的脉冲宽度变窄，11或14脚输出的脉冲宽度反而变宽；当误差放大器输出端9脚电压下降时，情况与上述相反，从而实现输出脉宽调制，并控制脉宽调制信号的频率。2脚接基准电压，1脚为输出电压取样端。当1脚电压升高时，经误差放大9脚电压下降，反之，9脚电压上升。9脚上电压的上升和下降；最终都表现在11，14脚输出脉冲的宽窄变化上，以实现电路的自动稳压调节。10脚为检测电路输入端，即可用作过流检测或过压检测。当10脚输人高电位时，将关闭11，14脚的脉冲输出，以保护开关管不受损坏。

图3.6 SG3525内部结构框图

(2)控制脉冲产生电路设计

本系统通过单片机AT89C51控制SG3525的工作时间来产生半桥逆变电路的驱动信号，具体电路如图3．7所示。用户通过键盘把要求的系统输出脉宽和频率值输入单片机，使其P1．0引脚输出控制脉冲，高低电平时间可以通过程序算法求得。单片机P1．0引脚接到SG3525的关断控制引脚。当P1．0为高电平时，触发SG3525关断引脚使其关断，同时引脚11、14停止输出驱动脉冲。这样，半桥逆变电路的开关管无触发信号无法工作，此时刻开始为系统输出脉冲的低电平时间；反之，当单片机P1．0引脚输出低电平时，此时刻开始为系统输出脉冲的高电平时间。

图3.7脉冲产生电路

设输出频率设定值为fre_set，脉宽设定值为pl_wid_set，则AT89C51的P1．0引脚输出高电平的时间为：

低电平时间为：

当P1．0引脚输出电平由高电平变到低电平时，由于SG3525有软启动功能，系统软启动。为了提高系统动作的及时性，应把软启动延时电容值取得小一些。本论文取软启动电容为1000pF～2000pF。否则软启动时间过长，系统输出电压上升过慢，致使整个脉冲波形无法满足要求。

3.2.4高压脉冲电源的控制及稳定

整个系统的控制由TMS320F2812 DSP芯片和IGBT驱动器来实现，主要通过

恒定导通时间-恒频控制的方法实现LCC串并联谐振充电电路的软开关，减少开关损耗，调节输出电压;及利用变频变宽的控制方法实现后级脉冲形成电路的输出脉冲控制和IGBT同步触发等。

TMS320F2812开发板，内部集成了16路12位A/D转换器、两个事件管理器模块、一个高性能CPLD器件XC95144XL,可实现过压、过流保护在内的电源系统运行全数字控制，提高输出电压的精度和稳定度。且采用软件编程实现控制算法，使得系统升级、修改更为灵活方便。

根据开关稳压电源的相关原理，结合本系统的设计要求，论文采用脉宽调制控制芯片SG3525实现稳压功能，利用单相交流调压模块实现电压调节功能，设计了一个稳压调压电路，如图3．8所示。

图3.8稳压调压电路

电路中取8KQ的同轴电位器，取4个RP

=10MQ串联分压，R47=160Kf2，

R48=R49=2KQ。桥式整流滤波电路和系统输出端分压电阻的选取，可以保证当同轴电位器滑到最上端和最下端时，分别对应输出电压的最大值和最小值，同时A 点和A7点的分压值均为2．5V。下面详细介绍此电路工作过程。稳压过程：稳压过程其实即为PWM控制芯片SG3525常见应用。当输出电压升高时，电压反馈信号经过同轴电位器后进入SG3525的1脚，与2脚的基准电压进行比较，1脚电压比2脚高时，内部放大器输出端为低电平，随之9脚电压降低，11脚和14脚的输出脉冲变窄，然后驱动逆变电路缩短开关管导通时间，所以输出电压又下降，最终系统维持动态平衡于输出电压值。输出电压降低时与上述情况相反。

调压过程：首先可以明确，图3．8中的同轴电位器与交流调压模块和桥式整流滤波电路形成一个负反馈回路。当需要升高输出电压时，将同轴电位器向上

滑动，则A点分压值降低，小于比较器ICl同相输入端的2．5V基准电压，输出高电平。由于电容C49的存在，调压模块输出电压缓慢升高，输出电压升高。同时A点电位随之升高，由负反馈作用A点电位最终动态平衡于2．5V基准电压。这样，保证了输入控制电压稳定，控制更加精确。调低输出电压过程与上述过程相反。

本电路的一大特色的引入了同轴电位器，其用意是为了使输出电压纹波减小。当用户调低输出电压时，若半桥逆变电路的输入电压没有相应的减小，很容易出现系统输出电压纹波过大的现象。若半桥逆变电路的输入电压不随之下降，SG3525输出触发脉冲宽度将明显减小，进而变压器副边绕组输出电压脉冲宽度明显变窄，纹波增大。为此，在调压电路中增设同轴电位器。当需要调低输出电压时，向下滑动同轴端，A点电位升高，经比较器ICl后，单相交流调压模块的控制端电压随之降低，即输入电压降低，保证变压器副边绕组输出脉冲脉宽基本保持不变，有效减小输出电压纹波。

3.2.5驱动电路

驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要环节，对整个装置的性能有很大的影响[14-15]。采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有很重要的意义。本系统采用双端全隔离型驱动电路，如图3．9所示。

从SG3525驱动输出端输出幅值约为15V的方波电压，经过耦合电容C34后，直接加在驱动变压器两端，电阻R31及R32是用来抑制寄生振荡的，而电阻R33与R34是用来加速场效应管关断的。

综上所述，本系统所采取的驱动电路开关频率高、驱动功率大、结构简单且工作稳定可靠，保证功率级与控制级安全隔离。

一般的驱动电路还可以采用光耦隔离，使桥臂分别导通。但是光耦隔离最大的问题在于：如果某一个光耦驱动出现故障坏掉，那么此通路可能将一直保持高电平的通路状态，不会使场效应管关断，那么这将导致同一桥臂的两个管子同时导通，这是十分危险，也是万万不能的。如果采用变压器隔离驱动的形式控制场效应管的导通和关断，绝对不会出现两个开关管同时导通的现象。如果驱动出现故障，

最坏的情况就是两个管子都保持关断的状态，通过以上的考虑，所以没有采用光耦驱动。

图3.9驱动电路

图3．9中也包括变压器初级绕组的吸收电路[16-18]。开关稳压电源中的最高的反冲电压，是在开关管截止时产生的，这个很高的反冲电压就产生在开关变压器初级绕组的两端，同时也加在功率场效应管漏极和源极之间，这样就对开关管是一个很大的威胁，为了消除或减少这种威胁，将吸收电路加在开关变压器初级绕组的两端，这样就保证了开关管的安全，也保证了电路的安全。

图3．9中采用的是电容器c36和电阻R35串联后，与初级绕组两端并联，其目的是为了使高频自由振荡变成低频自由振荡，自由振荡频率低了，那么向外辐射的干扰就会降低很多。当开关管截止时，由于在初级绕组两端并联了比分布电容大得多的电容C36(一般在几百～几千pF)，结果使其自由振荡频率降低了，又由于在电路中串联了消耗能量的电阻R35(一般在几百～几千Q)，所以使振荡很快衰减下去。

3.2.6倍压整流电路

一般的高压电源均采用变压器进行升压，但容易增大电源设备体积。为了使设备小型化，本系统采用了倍压电路升压。倍压电路具有升压变压器的作用，并且不使用滤波电容。倍压整流电路的作用是，不仅可以将交流电换成直流电(整流)，而且能够在一定的变压器副边电压之下，得到高出若干倍的直流电压(倍压)。只要倍压电路中使用电容的总体积不是很大，就可以减小整个电源设备的体积[19-24]。

图3.10普通倍压电路

图3．10所示为普通的多倍压电路，以正弦波输入为例。U2为正半周，电源电压通过VD 3l 将电容C37充电到√2U2，然后在负半周时(如图3．10(c))，VD 32导通，此时电容C 37上的电压Uc 37与U ，的极性一致，它们共同将电容C 38充电到2√2Uz 。到下一个正半周时(如图3．10(b))，通过VD 33向C 39充电，

Uc 39=u 2+uc 38-Ue 37=2√2U 2。而

在另一个负半周时(如图3．10(c))，通过VD 3向C 40充电，Uc 40=u 2+uc 37+Ue 39-u 。3s=2

√2U2。依此类推，可以分析出电容C 41、C 42等也都充电到2√2U2，它们的极性

如图3．10所示。最后，只要把负载接到有关电容组的两端，就可以得到相应的多倍压直流输出。

图3．10所示电路的优点是每个电容上的电压不会超过变压器次级峰值电压的2倍，所以可以选用耐压较低的电容。缺点是电容串联放电，纹波大。这样会带来很多危害：

(1)容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害；

(2)降低了电源的效率；

(3)较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器；

(4)会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作；

(5)会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。

图3.11双向4倍压整流电路

由于本电源输出10KV～'50KV高压，对于纹波大小的控制更是至关重要。所以本论文采用了一种双向倍压整流的方案，即把高压变压器安装在倍压电路的中间，如图3．11所示，这样整个电路相当于两个4倍压电路串联。这样做的目的主要是为了减小倍压电路内部压降，提高直流电源的稳定度和效率，增强负载能力，可以大幅度地减小电源输出的纹波系数。

倍压整流电路内部压降计算公式为：

整个倍压整流电路直流输出电压为：

为倍压整流电路的输入电压，也即高压变压器的输出电压，由分析知， v

acp

变压器的输入电压为100V，变比60，考虑变压器内部的损耗，取变压器效率为80％，则Vacl,=6250V，通过计算取n=4，f=20KHz，输出电流Io为10mA，选用的电容参数为耐压15KV，容量为5000pF，硅堆的耐压参数为30KV。

3.3磁性元件设计

3.3.1磁性材料和结构

开关电源中的磁性元件常用的材料是软磁材料。软磁材料指的是剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料，特点是易磁化、易去磁且磁滞回线较窄。软磁材料按照主要成分、磁性特点、结构特点，大致可分为三类[25]：

(1)金属磁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金。除非晶及纳米晶合金外，这类材料常用在频率低于30KHz的场合，因而在开关电源中用得较少。 (2)磁粉芯：磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料，一方面可以隔绝涡流，故适用于较高频率：另一方面，材料具有低导磁率及恒导磁特性，直流电流叠加性能好，主要用于高频电感。常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

(3)铁氧体磁芯t铁氧体是复合氧化物烧结体，有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铜镁锌铁氧体等几类，其中锰锌铁氧体的产量和用量最大。铁氧体在应用上很方便，而且电阻率远大于金属磁性材料，可抑制涡流的产生，磁导率随频率的变化

特性稳定，在150KHz以下基本保持不变。此外，铁氧体具有高的饱和磁感应强度。随频率增大，损耗上升不大，随温度提高，损耗变化不大。广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因数校正电路。

磁芯的基本结构有[26]：

(1)叠片型：通常由硅钢或镍钢薄片冲剪成E，I，F，O等形状，叠成一个铁芯。

(2)环形铁芯：由O型薄片叠成，也可由窄长的硅钢、合金钢带卷绕而成，此形

铁芯绕线困难。

(3)C形铁芯：此种铁芯可免去环形铁芯绕线困难的缺点，由两个C形铁芯对接

而成，因此可用机械绕线，线圈可填满整个窗口。

(4)罐形铁芯(POT)：它是磁芯在外，铜线圈在里，免去了环形线圈绕线不便的一种结构形式，可以减少EMI。

3.3.2绝缘问题

高压变压器的绝缘包括高压边对原边的绝缘、高压边对铁芯的绝缘、高压边端部的绝缘。提高绝缘一个困难在于高频变压器的体积较小，绝缘距离受到限制；另一个困难在于提高绝缘强度和降低漏感是一对矛盾，提高绝缘强度要求高压边对原边及对铁芯的距离越远越好；而降低漏感则要求高压边对原边及对铁芯的距离越近越好。同时，为了降低变压器的分布电容，绝缘材料的介电常数一定要小。

3.4人机接口电路

本系统需要用户使用键盘进行必要的操作，同时把操作进程显示在液晶屏幕上供用户实时查看，因此需要设计一个良好、简洁、清晰的人机接口电路。

3.4.1键盘输入模块的设计

当系统首次启动后，用户需要通过键盘输入频率和脉宽的初始设定值；当系统正常运行过程中，根据负载的变化，用户需要改变输出的频率和脉宽值，同样需要使用键盘进行修改。下图即为键盘输入的硬件结构图。

本系统设置了6个键盘按钮，一端分别与AT89C51的P2．O"P2．5引脚相连，另一端均接地。程序设计采用查询方式检测键盘接口，单片机通过读取

大功率电源设计

《电力电子技术》课程设计说明书大功率电源设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：专业：班级：完成时间：2014年5月29日

摘要主要介绍36kW 大功率高频开关电源的研制。阐述国内外开关电源的现状．分析全桥移相变换器的工作原理和软开关技术的实现。软开关能降低开关损耗，提高电路效率。给出电源系统的整体设计及主要器件的选择。试验结果表明，该装置完全满足设计要求，并成功应用于电镀生产线。关键词：高频开关电源；全桥移相；零电压开关；软开关技术

ABSTRACT The analysis and design of 36 kW high frequency switching power supply are presented．The present state of switching power supply is explained．The operating principle of full bridge phase—shifted converter and realization of soft switching techniques are analysed．Soft switching can reduce switching loss and increase circuit s efficiency．Integer designing of power supply system and selection of main device parameters are also proposed．The experiment results demonstrate the power supply device satisfies design requirements completely．It has been applied in electric plating production line success—fully． Keywords：high frequency switching power supply；full bridge phase—shifted；zero voltage switching；soft switching tech— nlques

高压强脉冲电源的设计

高压强脉冲电源的设计摘要：本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案，应用此方案设计了高压电源、IGB T控制充电、可控硅控制放电，可以自动运行的脉冲磁场发生设备。最大直流电压达到3KV且连续可调，放电脉冲电流高达10000A。该设备由一片AT89C52单片机控制，可实现与计算机的连接。关键词：高压电源； IGBT ；可控硅 The Design of High Voltage Pulsed Power Supply Abstract: This paper presents a strong pulse generator power supply design, applications for this program designed high-voltage power supply, IGBT control the charging and SCR controlled discharge, can be run automatically pulse magnetic field equipment. Maximum DC voltage 3KV and continuously adjustable discharge pulse currents up to 10000A. The device is controlled by an AT89C52 microcontroller can be realized with the computer. Key words: high voltage power supply；IGBT；SCR，引言：强脉冲磁场对工业装置及医疗的作用［1］，强脉冲磁场对金属形成时的影响［2］以及脉冲磁场刺激对生物体的效应等已经越来越引起人们的关注。目前国内的脉冲磁场设备，一般电压较低，频率也较低。特别是高压充电部分采用调压器调压［3］，这样体积太大也显笨重。要产生更高的磁场强度，可以改变脉冲磁场频率的自动运行的

高压大功率脉冲电源的设计

1绪论 1.1论文的研究背景电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC y DC开关电源、DC y DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。 1.2脉冲电源的特点及发展动态脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1. 1所示。图1 . 1各种脉冲波形由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其本质，

MOS管大功率可调稳压电源制作..

河南机电高等专科学校综合实训报告系部：专业：班级：学生姓名：学号： 2012年05月

实训任务书 1．时间：2012年5月2日～2012年5月25日 2. 实训单位：河南机电高等专科学校 3. 实训目的：熟悉电路板及电子产品的制作全过程 4. 实训任务： ①了解电路板图得来的方法，掌握电路板图的打印技巧； ②会使用热转印机将电路图转印到覆铜板上； ③掌握电路板的腐蚀过程及注意事项； ④会使用高速钻床给电路板打孔； ⑤认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性； ⑥熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接； ⑦掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电子产品； ⑧作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决； ⑨联系自己专业知识，体会电子产品制作过程，总结自己的心得体会； ○10参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。

综合实训报告前言当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都离不开一个共同的电路——电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算机，所有电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。在电子电路中，都需要压稳定的直流电源供电，小功率稳压他是由电源变压器,整流,滤波和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将交流电网 220v 的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压，但这样的电压还随电网电压波动,负载和温度的变化而变化。因而在整流,滤波电路之后还需接稳压电路，稳压电路的作用是当电网电压波动,负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。当负载要求功率较大,效率高时,常采用开关稳压电源。实训报告: 一、实验名称 MOS大功率可调稳压电源二、实验要求 1、利用TL431（精密电压基准）和IRF640（MOS管）设计一个大功率可调线性稳压电源。 2、输入采用24V变压器，前级线圈接市电220V。 3、输出电压在DC2.5～24V之间可调，（最大电流6A，与变压器功率也有关系。 4、对电路进行分析测试，完善电路的不足之处。三、实验器材 1、实验仪器和工具万用表、电烙铁、松香、焊锡、细纱布、锜子、剪刀、剥线钳。

大功率电源中MOSFET热设计

电源工程师指南：大功率电源中MOSFET功耗的计算摘要：功率MOSFET是便携式设备功率开关电源的主要组成部分。此外，对于散热量极低的笔记本电脑来说，这些MOSFET是最难确定的元件。本文给出了计算MOSFET功耗以及确定其工作温度的步骤，并通过多相、同步整流、降压型CPU核电源中一个30A单相的分布计算示例，详细说明了上述概念。也许，今天的便携式电源设计者所面临的最严峻挑战就是为当今的高性能CPU提供电源。CPU的电源电流最近每两年就翻一番。事实上，今天的便携式核电源电流需求会高达60A或更多，电压介于0.9V和1.75V之间。但是，尽管电流需求在稳步增长，留给电源的空间却并没有增加—这个现实已达到了热设计的极限甚至超出。如此高电流的电源通常被分割为两个或更多相，每一相提供15A到30A。这种方式使元件的选择更容易。例如，一个60A电源变成了两个30A电源。但是，这种方法并没有额外增加板上空间，对于热设计方面的挑战基本上没有多大帮助。在设计大电流电源时，MOSFET是最难确定的元件。这一点在笔记本电脑中尤其显著，这样的环境中，散热器、风扇、热管和其它散热手段通常都留给了CPU。这样，电源设计常常要面临狭小的空间、静止的气流以及来自于附近其它元件的热量等不利因素的挑战。而且，除了电源下面少量的印.

制板铜膜外，没有任何其它手段可以用来协助耗散功率。在挑选MOSFET时，首先是要选择有足够的电流处理能力，并具有足够的散热通道的器件。最后还要量化地考虑必要的热耗和保证足够的散热路径。本文将一步一步地说明如何计算这些MOSFET的功率耗散，并确定它们的工作温度。然后，通过分析一个多相、同步整流、降压型CPU核电源中某一个30A单相的设计实例，进一步阐明这些概念。计算MOSFET的耗散功率为了确定一个MOSFET是否适合于某特定应用，你必须计算一下其功率耗散，它主要包含阻性和开关损耗两部分： PD DEVICE TOTAL = PD RESISTIVE + PD SWITCHING 由于MOSFET的功率耗散很大程度上依赖于它的导通电阻(R DS(ON))，计算R DS(ON)看上去是一个很好的出发点。但是MOSFET的R DS(ON)与它的结温(T J)有关。话说回来，T J又依赖于MOSFET的功率耗散以及MOSFET的热阻(ΘJA)。这样，似乎很难找到一个着眼点。由于功率耗散的计算涉及到若干个相互依赖的因素，我们可以采用一种迭代过程获得我们所需要的结果(图1)。 .

静电除尘的新型高压直流电源的组成及原理

静电除尘的新型高压直流电源的组成及原理电源由直流发生器(额定输出100 kV) 和脉冲电压发生器(20 kHz < f < 40 kHz ,输出峰值为10 kV) 组成。脉冲电压发生器的输出电压经隔直电容后和直流发生器的直流输出电压相叠加,使输出电压运行在闪烁包络线以下,同时输出电压平均值较高,保证了除尘效果。系统组成框图如图1 所示。输入滤波电路将电网存在的杂波过滤掉,同时也阻碍电源产生的杂波反馈到公共电网。市电经全桥整流并滤波后变为较平滑的直流电,再经逆变器变为高频交流电,这是该电源的核心部分,频率越高,电源体积、重量与输出功率之比越小,但由于回路参数、元器件、成本、干扰、功耗等多种因素的影响,当功率较大时,频率一般选择在20～40 kHz ,电源工作频率约为37 kHz。采用集成电路CA3525 ,提供可控的驱动信号,使输出电压、电流值变为可控。高频变压器的设计是电源的难点,由于频率的升高,分布容抗变得很小,所以必须考虑足够的绝缘距离,同时原、副边匝数、回路参数与频率也必须调节到最优运行点,才能保证高频变压器工作在B - H 的线性区,保证变压器原、副边的波形。

通过调节设定电压值和电流值,可以调节直流发生器的输出电压,使它低于闪烁电压,调节脉冲电压发生器的输出电流,使它稍小于闪烁时的电流。因此系统通过反馈电压来使直流输出电压恒定,通过比较设定电流值与反馈电流值来调节输出电流。用户可根据不同情况设定,扩大电源的使用范围。图2 中选用2 个IGBT模块作为开关型全桥直-交变逆变器,每个IGBT 模块中的2 个功率管分别由输出的2 个相位差180°的驱动信号,经光电隔离后进行门极驱动。逆变电路工作在PWM控制方式。当G信号变为高电平时,高频变压器的两端直接接到直流电压两端,当H信号为高电平时,高频变压器的两端反相接到直流电压两端,因此,改变驱动信号的占空比将改变输出交流电压的脉冲宽度及有效值。当驱动信号占空比为0. 5 时,输出电压中的基波分量最大,幅值为U01 = 4Ud/π(Ud 为直流电压峰值) 。脉宽可调的控制方式的主要优点为逆变器通过脉宽调制即可调节输出功率,并且逆变器工作在较高频率时,其产生的开关损耗较小,这在功率大的应用场合是很重要的。当输出电流大于设定值时,驱动脉冲信号变窄,从而使输出功率变小,输出电压、电流随之减小,通过调节脉冲宽度控制直流高压发生器的输出电压值,达到使之小于闪烁电压的目的。电源采用CW3525A 产生逆变所需的驱动信号,CW3525A 增加了欠压锁定、软启动等电路,其输出采用图腾柱输出结构,可以更快的关断。脉冲电压发生器工作在恒流工作方式,电流反馈端(电流已转换为电压信号) 输入到误差比较放大器的反相端IN- 与误差比较放大器的同相端IN+ 的设定电压值作比较, IN+ 和IN- 电压经CW3525A 内的误差放大器比较放大后输出小于6 V 的电压,这时将该电压和峰值为6 V 的三角波进行比较,就可以根据IN- 的反馈电流幅值输出不同占空比的驱动信号,对不同的尘埃情况都能工作在恒流方式下。当发生火花放电时,直流高压发生器通过测量电源输出电流值,利用微处理器调节电压设定值,降低直流高压发生器的输出电压,使火花放电消失,当除尘实际电流值小于设定电流值时,微处理器增加电压设定值,使直流高压发生器的输出电压增加。 3 实验结果当直流高压发生器的高频电源变压器输出电压为15 kV 时,变压器副边输出电压如图3 所示。实际电压幅值约为50 V 乘以分压比,脉冲周期恒定为27μs ,脉宽可调。提高占空比,输出功率增加,输出电压增加。波形顶部的振荡是由变压器的分布参数所致。脉冲高压发生器的高频电源变压器输出电压幅值为10 kV ,其脉宽可调,波形与上述波形相似。除尘电源输出电压波形如图4 所示,它是直流高压叠加脉宽变化的高频脉冲电压,直流高压由用户根据除尘要求设定为低于最低闪烁电压以下,直流高压根据除尘环境变化输出电压,设定值由微处理器控制调整变化。而脉冲电压发生器由用户设定跟踪除尘电流,以使两电压叠加后,接近闪烁电压运行。

EPP-Ⅱ高压脉冲电源

电除尘电源的第三个里程碑连成环保EPP-Ⅱ型高压脉冲电源的研发及应用

电除尘器在我国已有30年以上的历史，自然作为电除尘器的重要部分--高压电源也已经走过30多年的历程了。在这三十多年中,电除尘器电源有单相工频可控整流电源、工频恒流电源、三相可控整流电源、中频电源、调频式高频电源和调幅式高频电源及脉冲电源等多种形式。但是从研发和应用的广度和深度来看,从1985年至2000年主要是工频电源,这是第一个里程碑; 2001 年至2015年主要是第二个里程碑--高频电源;从现在开始,电除尘器高压电源已经步入了第三个里程碑一脉冲电源。估计再过十年或十五年，脉冲电源也会如今天的高频电源一样，得到大家的认可和广泛的应用，到2030年新建电除尘器选择电源时，人们就不会考虑工频电源，很少考虑高频电源，而是更多地考虑脉冲电源了。高压脉冲电源高压脉冲电源主要由采用移相ZVT-PWM控制技术的全桥逆变电路和多个相互独立的低压固体开关式脉冲形成单元组成，以DSP为控制核心，以窄脉冲（100us及以下）电压波形输出为基本工作方式。在不降低或提高除尘器运行峰值电压的情况下，通过改变脉冲重复频率调节电晕电流，以抑制反电晕的发生，使电除尘器在收集高比电阻粉尘时有更高的收尘效率。常见的脉冲供电装置有三种类型第一种是高压脉冲电源装置使用火花间隙产生脉冲这种方法装置简单、费用较低，但要求有高精度的维护水平；其脉冲宽度在微秒量级或更窄工作峰值电压比常规电源提高较显著但目前功率容量相对较小。第二种是采用贮能式原理，由半导体开关、贮能电容、脉冲变压器漏感和电除尘器电容组成串联谐振电路产生高压脉冲，在脉冲期间未被电除尘器耗用的脉冲能量通过反馈二极管回送到贮能电容贮存起来，以供下一个脉冲使用，具有显著节能的优点。第三种是多脉冲供电装置。其特点是基础直流电压和叠加的脉冲都取自同一个特殊的变压整流器，所产生的脉冲是每间隔3ms~100ms发出50us~100us宽的短脉冲群。目前，第二种类型的高压脉冲电源装置由于除尘效果及综合性能更加显著，应用场合更普遍；其电源装置随着半导体器件技术、脉冲电容技术和电压电流快速检测技术以及数字信号处理技术的进步，其可靠性得到了显著提高；目前浙江连成环保科技有限公司新研发并投入使用的的EPP-Ⅱ型高压脉冲电源是目前除尘器电源技术的一个新的亮点。其电源输出的高压脉冲的

高压直流电源技术的发展现状及应用通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

高压直流电源技术的发展现状及应用通用版使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。

高压直流电源

基于SG3525的3KW逆变电源设计作者姓名：潘传义电子信息工程一班指导教师：王生德本电路利用48V直流蓄电池，可为后端提供3KW，2000V的高压直流电源。本电路设计的初衷是为电子捕鱼器后端产生脉冲波提供2000V直流电压。本文对开关电源常用的电力电子器件做了简单介绍，重点介绍了 SG3525芯片的内部结构及其特性和工作原理，介绍了开关管MOSFET 的工作原理和开关动态特性等。设计了一款基于SG3525的推挽式DC-DC开关电源，提供高达2000V的直流电压。给出了系统的电路设计方法以及主要电路模块的原理分析和参数计算，特别是对开关电源高频变压器的设计给出了详尽的原理分析和各个参数的详细计算。本电路采用推挽式开关变换，利用SG3525作为主要的控制芯片，产生两路互补的PWM方波脉冲控制开关管的通断。为提高PWM脉冲的驱动能力，加入桥式功率放大电路。滤波整流电路则采用桥式整流，RC滤波电路。另外，开关管工作频率高达25kHz，为此设计了RCD缓冲电路。考虑到电路环境的复杂性以及元器件的误差，电路在设计时对部分参数留有较大余量。本电路的不同之处在于：采用两组相同的推挽变换电路且输出串联的设计，对变压器和整流滤波电路进行了有效的分压。产生高电压的同时，并没有大幅提高元器件的耐压要求，从而降低了对各种电力电子器件参数的要求。因而也使得电路的稳定性和可靠性更高。

本电路实现了从直流48V电压逆变到2000V直流电压的DC-DC变换供后续电路使用。本电路技术指标为：1）输入电压：蓄电池提供直流48V；2）输出电压：额定直流2000V；3）输出功率：最大3000W；4）输出波纹：无特殊要求，因此无需稳压电路。该系统工作过程：第一阶段：48V直流输入电压Ui经推挽电路变换成高频交流方波电压；第二阶段：产生的交流方波电压经整流滤波电路分别产生1000V 直流电压，串联后实现2000V直流输出。实验结果表明，该电源具有效率高，输出有效电压满足设计要求且运行可靠等优点。

基于UC3846大功率开关电源设计

– 20 – 2012年第11卷第2期1 引言近年来，随着电力电子技术的迅速发展，高频开关电源已广泛应用于计算机、通信、航空航天、工业加工等领域，它具有电能转换效率高、体积小、重量轻、控制精度高和快速性好等优点。基于这些优点，高频开关电源已经在很多方面逐步取代了效率低、笨重、精度不高的传统线性电源，本文介绍和比较了电压型PWM控制器和电流型PWM控制器的优缺点，着重论述了电流型控制芯片UC3846在大功率全桥开关电源中的应用，并对电路进行具体的分析。 2 电压型和电流型PWM控制器 2.1 电压型PWM控制器目前应用广泛的PWM控制器都是采用电压模式控制的，它只对输出电压进行采样, 采样信号Vf作为反馈信号与基准电压Vr在误差放大器中进行比较放大，得到误差信号Ve，Ve和锯齿波信号比较后通过PWM比较器输出一系列高频脉冲来控制开关管的导通和截止，它的主要缺点是：响应速度慢，稳定性差，甚至在大信号变化时会产生振荡，造成功率管损坏等故障[1]。图1 电压控制型的原理图2.2 电流型PWM控制器针对上述电压型控制器的缺点，最近十几年发展起来电流型控制技术。现代建设 Modern Construction [作者简介] 吴军（1982- ），男，江苏盐城人，在读硕士，就读于郑州大学信息工程学院，主要研究方向为开关电源设计。基于UC3846的大功率开关电源的设计吴军李长华刘平（郑州大学信息工程学院，河南郑州 450001 ）摘要：本文介绍并比较了电压控制型和电流控制型PWM变换器的基本原理，设计出基于电流型控制芯片UC3846的大功率全桥开关电源的实用电路。给出了各部分相应的原理图，并进行了详细的介绍。实践表明，该电路具有良好的性能。关键词：UC3846；电压控制型；电流控制型；脉宽调制中图分类号：TP303+.3 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）02-0020-03 Design of a High Switching Power Supply Based on UC3846 WU Jun LI Changhua LIU Ping (college of Information Engineering ,Zhengzhou university Zhengzhou 450001) Abstract: The basic principles of voltage-mode control and current-mode control PWM converters are introduced and compared .An applied circuit of a high power Full-Bridge switching power supply is designed based on the PWM IC UC3846 for current mode control.The every circuit diagram with corresponding part is provide and detailed.The experiment result shows that the circuit has better performance. Key words: UC3846; voltage-mode control; current-mode control; PWM

图解脉冲高压电源的实现方法

图解脉冲高压电源的实现方法发布:2011-05-26 | 作者: | 来源: zhanghuadong | 查看:353次 | 用户关注：最近接触了一些使用脉冲电源的朋友，发现他们在需要方波输出的时候，使用全桥加变压器，次级直接输出方波。个人觉得这种方式存在很大的缺陷，比如初级的振荡会传到次级，使输出波形很差；调节输出占空比比较困难；当频率比较低时变压器更难设计，体积也会变得很大；对于短路的抵抗力也相当差。使用高压开关可以完全解决以上问题。使用一个直流电源，加上一个开关，通过控制开关的导通与关断来实现脉冲输出。这种开关通过简最近接触了一些使用脉冲电源的朋友，发现他们在需要方波输出的时候，使用全桥加变压器，次级直接输出方波。个人觉得这种方式存在很大的缺陷，比如初级的振荡会传到次级，使输出波形很差；调节输出占空比比较困难；当频率比较低时变压器更难设计，体积也会变得很大；对于短路的抵抗力也相当差。使用高压开关可以完全解决以上问题。使用一个直流电源，加上一个开关，通过控制开关的导通与关断来实现脉冲输出。这种开关通过简单的电路，将MOS 管或IGBT串联，通过低感且较小的布局，实现任意频率任意脉宽的开关，且寿命长，易维修。开关由大量的MOSFET或IGBT通过串联、并联，并通过紧凑、低感的布局组成的，体积小，性能好。自身包含驱动电路，是一个小体积的组件，具有极高的可靠性和优异的开关性能（包括低的导通阻抗，高的截止阻抗，纳秒量级的控制传输延时和百纳秒量级的开启和关断时间）。同时控制驱动电路和开关电路的全隔离，保证了开关即可以用于高端开关，也可以用于低端开关，还可以用于两个高压开关组成的推挽电路。开关的使用也是极其简单的，只要提供一个5V的供电和TTL的开关控制信号，开关即可以工作在固定的脉宽下，也可以工作在可变的脉宽下。所选用器件均为常用器件，成本低。高压开关可以通过系列化的生产，具有极宽的负载电压和电流范围。同时控制驱动电路和开关电路的全隔离，保证了开关即可以用于高端开关，也可以用于低端开关，还可以用于两个高压开关组成的推挽电路。开关的使用也是极其简单的，只要提供一个5V的供电和TTL的开关控制信号，开关即可以工作在固定的脉宽下，也可以工作在可变的脉宽下。所选用器件均为常用器件，成本低。高压开关可以通过系列化的生产，具有极宽的负载电压和电流范围。总体图如下所示：

电子枪高压脉冲电源用户手册

电子枪高压脉冲电源用户手册 2011年8月

一、主要技术指标： 1. 输入：AC220V/50Hz； 2. 输出脉冲峰值电压：30kV(0-30kv可调)【负高压输出】； 3. 输出脉冲峰值电流：300mA(max)； 4. 输出脉冲宽度：2.0uS—6.0uS可调， 5. 脉冲平顶度(5%-95%脉宽)<1%； 6. 输出脉冲稳定度<1%（4小时内）； 7. 脉冲前沿<200nS； 8. 输出脉冲重复频率：25—50Hz，可调； 9. 脉冲电源输出采用一根1m长的高压电缆直接输出； 10. 电子枪灯丝电源：初次级隔离电压30kV，输出电压AC0-7.5V，电流AC0-50A, 调节初级输入电压, 可使输出电压连续可调, 电源输出采用一根1m 长的高压电缆直接输出；二、电源电路框图 MARX组件（11节）开关驱动电路取样，测量直流高压电源负载控制、保护电路三、外部接口 XS1：脉冲电压监测； XS2：脉冲电流监测； XS3：外同步触发信号输入； XS5：AC220V/50Hz电源输入； XS4：外部连锁端子号连锁信号连锁关系备注 1 外部连锁1 连锁直流高压外部触点闭合电源正常，反之连

2 外部连锁1 锁高压，使高压输出为零 3 外部连锁2 连锁直流高压外部触点闭合电源正常，反之连锁高压，使高压输出为零 4 外部连锁2 5 外部连锁3 连锁灯丝外部触点闭合电源正常，反之连锁灯丝输出，使输出为零 6 外部连锁3 7 远控触发控制1 触发信号外部触点闭合且面板触发控制选择开关置于“遥控”位置，触发脉冲输出正常，反之无脉冲输出。 8 远控触发控制2 高压电缆：高压输出；接线端子：接地四、电源保护功能简介本电源具有灯丝过流、灯丝欠流、高压过压和高压过流保护功能。当正常开启电源后，如果出现灯丝欠流、高压过压和输出过流中任何一种故障均会自动切断电源的高压输出；如果出现灯丝过流故障，会自动切断灯丝输出，然后因为灯丝欠流故障同时切断高压输出，最大程度保护设备和人身安全。高压过压、高压过流和灯丝过流均有故障锁存功能，只有在故障排除以后，复位后才正常。灯丝欠流不具有故障锁存功能，只有实时连锁和显示。以上四种保护在面板均有对应指示。五、开关机流程及注意事项 1，确保外部连锁和供电电源正常； 2，检查面板上两个调压器旋钮是否都在“0”位？确认处于“0”位,； 3，开启面板“电源”按钮，电源指示灯亮； 4，检查面板有无故障指示灯亮（灯丝欠流除外），有故障则按面板“复位”按钮，消除开机随机故障；此时灯丝欠流指示应该是红灯亮； 5，缓慢调节灯丝调压器旋钮，直至输出额定值（面板上电表指示灯丝的初级电压、电流值，可以作为参考，用于观测和检查灯丝的工作状态），在调节过程中欠流指示灯会自动熄灭； 6，正常后面板高压指示灯显示绿色，代表可以正常加高压； 7，等待灯丝稳定，如果在加灯丝的过程中出现灯丝过流现象，会自动切断灯丝输出，此时应该把调压器调到“0”，复位后再缓慢调节灯丝调压器旋钮。 8，确认需要加高压时，缓慢调节高压调节调压器旋钮，直至输出到额定高压。如果在加高压过程中出现高压过压和高压过流现象，会自动切断高压输出，此时应该把调压器调到“0”，复位后再缓慢调节高压调压器旋钮。 9，在使用本地触发时，先将“触发控制”选择开关置于“本地”位置，然后按下“本地触发”按钮，有正常的脉冲高压输出。在使用遥控触发时需将“触

(完整)高压大功率脉冲电源的设计

1．绪论 1.1论文的研究背景电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC／Dc开关电源、DC／DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆变电源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。 1.2脉冲电源的特点及发展动态脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种，顾名思义，它的电压或电流波形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类，有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类，具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率，根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分，有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式，如图1．1所示。图1．1各种脉冲波形由于矩形波具有较好的可控性和易操作性，所以这种波形的应用居多。究其

1000W大功率开关电源设计

LCC串并联谐振充电高压脉冲电源设计

LCC串并联谐振充电高压脉冲电源设计摘要：为了获取高重复频率、陡前沿高压脉冲电源，将LCC串并联谐振变换器用作高压脉冲发生器的充电电源。分析了LCC串并联谐振变换器在电流断续模式下的工作模态,给出了逆变器的参数设计原则。用PSIM对高压脉冲电源进行仿真分析和实验分析，并验证了设计思想的正确性。关键词：高压脉冲电源； LCC；谐振软开关；全桥逆变采用MARX发生器获取陡前沿高压窄脉冲的电路较复杂，而且陡化前沿有许多设计和工艺上的困难；采用电感断路的方式容易获取高压脉冲输出，但对电感的充电必须迅速，而且储能时间不能过长，电源需具备较高的内阻和较大的功率，而断路开关是其发展的瓶颈。与电感储能装置相比，电容器的稳定且可重复的快速闭合开关要普及得多，电容器的能量保持时间远远大于电感储能装置，并且可以小电流充电降低对充电功率的要求。充电电源的高效率和小型化主要由充电电路决定，传统高压功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，采用磁压缩开关或者旋转火花隙来获取高压脉冲，因而大都比较笨重，且获得的脉冲频率范围有限，其重复频率难以调节控制、脉冲波形不稳定、可靠性低、成本高。本文将LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源。LCC串并联谐振变换器结合了串联谐振变换器抗短路特性和并联谐振变换器抗开路特性的优点[1]，在输出电压、输出电流强烈变换的场合有着良好的特性和较高的变换效率。本文介绍了系统结构及LCC充电电路原理，以及采用通过仿真软件PSIM对LCC充电过程和发生器放电输出进行的仿真分析。1 LCC谐振变换充电高压脉冲电源系统结构1.1 电源主电路结构和工作原理电路由工频整流滤波、功率因数校正电路PFC(Power Factory Correction)、LCC谐振变换器、高频整流、电容充电储能、电感缓冲隔离、IGBT全桥逆变及脉冲升压变压器等单元构成。电路工作过程：220 V交流通过整流滤波和PFC校正得到输出连续可调的直流，通过LCC串并联谐振逆变经高频升压后向储能电容C充电，经过IGBT全桥逆变拓扑结构实现双极性脉冲输出。系统结构。图中，LCC串并联谐振变换器由4个功率开关管与谐振电感Lr、串联谐振电容Cs、并联谐振电容Cp组成，工作原理是：利用电感、电容等谐振元件的作用，使功率开关管的电流或电压波形变为正弦波、准正弦波或局部正弦波，这样能使功率开关管在零电压或零电流条件下导通或关断，减少开关管开通和关断时的损耗，同时提高开关频率、减小开关噪声、降低EMI干扰和开关应力。 (4)开关模态4[t3，t4] 在此开关模态中，所有开关管和二极管均关断，iLr为零，vCp保持不变。在t4时刻，开关管Q2、Q4零电流开通，开始另一半开关周期，重复工作过程开始。电路工作波形，设在t0时刻，谐振电感的初始电流为 1.3 高压脉冲形成电路高压脉冲的形成是通过对前级产生的高电压（电流）进行开关控制从而输出脉冲，设计中在开关速度满足要求的情况下，采用IGBT串联形式，利用全桥逆变拓扑结构实现双极性脉冲输出[4]。,当开关Q5、Q7闭合，Q6、Q8断开时，输出电压为正；当开关Q6、Q8闭合，Q5、Q7断开时，输出电压为负，得到双极性的脉冲输出。改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率，控制开关管的导通与关断时间即可调节输出脉冲的占空比，得到脉宽与频率均可调的双极性高压脉冲波。整个系统的控制由控制器和驱动电路来实现，主要完成LCC 谐振电路的输出电压调节、控制和全桥驱动及后级脉冲形成电路的变频变宽输出脉冲控制和IGBT同步触发等。采用的TMS320F2812开发板，内部集成了16路12位A/D转换器、2个事件管理器模块、1个高性能CPLD器件XC95144XL，可实现过压、过流保护在内的电源系统运

静电除尘器脉冲高频电源各类高压电源性能对比

静电除尘器脉冲高频电源各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介概述在饱受雾霾之苦的今天。随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。但是现有的问题是，很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻，导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。而在静电除尘器升级改造中，增加电场又没有足够的场地，用袋式除尘器又担心后期的维护成本。所以提高静电除尘器高压电源的供电技术，才是解决这个问题最有效的捷径。下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。

一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段：第一阶段：工频电源 1、恒流源：单相交流380V输入,变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。输出频率100Hz。二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。 2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。输出频率100Hz。二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。 3、三相可控硅电源：三相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。输出频率300Hz。二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC）电压波形。第二阶段：高频电源 1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。 2、按调压方式可分为：调频高频电源、调幅高频电源。三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC）电压波形。第三阶段：工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。基波频率300Hz，脉冲频率100pps，脉冲宽度75μs；第四阶段：脉冲高频电源：由多组独立高频电源叠加组成。基波频率10～50 kHz，双脉冲频率1～10000 pps，脉冲宽度8μs；脉冲电源输入电压: 三相交流380V。二次电压输出波形：直流（DC）电压波形叠加脉冲（PULSE）电压波形。即直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形。

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