[发明专利]低压大电流大功率脉冲电源

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲电源，具体是一种低压大电流大功率脉冲电源。

背景技术

低电压大电流大功率脉冲电源（低电压：对地电压在0-36V之间；大电流：电流强度在100A以上；大功率：输出功率在1000W以上。）已广泛应用于自动化控制、军工设备、科研设备、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域，并在工业生产中具有很好的应用前景。目前，现有技术生产制造的大功率脉冲电源，如中国专利文献CN101667780A提出的一种应用于电镀过程的高频开关电源，参见图1所示，包括直流母线电压整流器、Buck幅值调节器、两相桥式逆变器、高频变压器和高频整流器，其中，所述直流母线电压整流器输出的直流母线电压经所述Buck幅值调节器调节幅值后输送到所述两相桥式逆变器，再经所述两相桥式逆变器调节占空比后输送到所述高频变压器，然后送到所述高频整流器，最后由所述高频整流器输出幅值和占空比可调的高频开关电源信号。上述专利文献中的技术方案提供了一种能够对电压幅值和占空比都可以进行调节的高频开关电源。所述高频开关电源输出高频开关电源，无法输出中低频开关电源，为了解决提供10kHz以下的中低频率开关电源这一问题，现有技术是在所述高频整流器之后连接一个脉冲开关装置。

这一技术方案会带来两个技术问题，一个问题是制造电流强度在100A以上的脉冲开关装置实际不可行，因为系统运行时易生成大量的热量，制作工艺中脉冲开关装置要放置在电路板的内部，将脉冲开关装置做大会导致脉冲开关装置生成的热量过大，不能及时散出，进而导致脉冲开关装置被烧毁损坏。

另一个问题是输出的低压高频脉冲电源的利用率都不高，因为上述专利文献是将脉冲开关装置接在高频整流器之后，在电源输出为高压小电流的情况下，脉冲开关装置的损耗可以忽略；但如果电源的输出电流过大，开关装置本身电阻带来的损耗就不可忽略。例如，脉冲电源的输出电压为10V，输出电流为100A，此时开关装置的电压通常约为1V，开关装置本身的能耗为100W，占电源功率1000W的10%，即电源的效率最高为90%；这时，也即当脉冲电源输出低电压大电流时就不能忽略开关装置损失的功率。中国专利文献CN 2896685Y公开的一种高频大功率脉冲直流电源，参见图2所示，电感滤波电路的输出端与多条并联在一起的电流分置电路连接，每条电流分置电路由电容滤波电路、均衡电路、开关电路组成，电容滤波电路的输出端经过均衡电路与开关电路的输入端连接，开关电路的输出端与输出总线连接。此种方法实现了低压大电流大功率脉冲电源，但此种方法将多个脉冲开关装置并联连接，由于脉冲开关装置本身特性导致其导通的延迟性，总会有一个脉冲开关装置先导通，后面的脉冲开关装置还没导通，导致流过先导通的那一个脉冲开关装置的电流太大，该脉冲开关装置极易损坏，而其他脉冲开关装置无电流通过，并且，功率损耗的问题仍没有解决。 

发明内容

本发明所要解决的是低压大电流大功率脉冲电源功率损耗大的技术问题，提供一种高效率的低压大电流大功率脉冲电源。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种低压大电流大功率脉冲电源，包括：直流电源装置，用于输出预先设定幅值的直流电；逆变装置，输入端与所述直流电源装置输出端连接，所述逆变装置导通时，对所述直流电进行逆变处理，输出高频脉冲电压；所述逆变装置截止，没有输出；脉冲控制装置，输出端与所述逆变装置控制端连接，包括产生两路频率在10kHz以上、占空比为48%-50%高频脉冲信号的高频信号发生器和控制所述高频信号发生器是否有输出的脉宽控制模块；当所述脉宽控制模块处于脉宽时间时所述逆变装置导通；当所述脉宽控制模块处于脉间时间时所述逆变装置截止；高频变压器装置，输入端与所述逆变装置输出端连接，对所述高频脉冲电压进行变压和整流处理，输出正向低压脉冲电压。