[发明专利]一种双极性高压脉冲发生装置及相对应的处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种双极性高压脉冲发生装置及相对应的处理系统，属于高压脉冲功率技术领域。

背景技术

脉冲功率技术是近些年来逐渐兴起的新技术，它是将很大的能量储存在储能元件中，通过放电开关在极短的时间内将能量快速的释放到负载上。由于其独特的功能，使得该技术在很多领域得到了广泛的应用，例如：废水、废弃处理，医疗卫生，杀菌消毒等。

高压脉冲电源是脉冲功率技术中的重要设备，不但要求输出脉冲的上升沿陡、重复频率高，而且要求输出电压高、工作寿命长。高压脉冲电源主要由直流高压，储能元件和快速开关等组成。根据其输出波形的不同，大致可以分为为单极性波，双极性波，矩形波、指数衰减波、振荡波等多种形式。根据国内外的研究表明，在实际应用中双极性波形比单极性波形效果好。但是，目前已有的双极性高压脉冲装置往往结构复杂，元件较多，价格昂贵。在现有的高压脉冲发生装置中，为了得到高电压，常常采用脉冲变压器。但是脉冲变压器是由特殊材料的铁芯组成，不但对铁芯的形状要求严格，而且对线圈有很高的要求。高压脉冲发生装置中在工作时，由于高电压的作用，会瞬时产生很大的电流，进而会在变压器绕组上产生很大的机械力。像这样既要满足高电压，大电流，同时又需要产生陡脉冲前沿的变压器是很难做到的，即便能够做到，价格方面也会非常昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种双极性高压脉冲发生装置及相对应的处理系统，以解决目前双极性高压脉冲发生装置结构复杂、元件较多以及价格昂贵的问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种双极性高压脉冲发生装置，该脉冲发生装置包括高压直流电源、两个电容放电单元和两个火花间隙开关，两个电容发电单元串联后并接在高压直流电源两端，两个火花间隙开关串联后与两个电容放电单元并联， 两个电容放电单元之间的节点用于连接处理室装置的一端，两个火花间隙开关之间的节点用于连接处理室装置的另一端，两个火花间隙开关上设置有驱动装置，在该驱动装置的作用下两个火花间隙开关能够交替开关和闭合。

所述的高压直流电源和两个电容放电单元之间还并联有大容量电容，用于稳定高压直流电源电压以及为所述的两个电容放电单元进行快速充电。

所述的高压直流电源包括单相交流电源、调压器、变压器和桥式整流电路，单相交流电源通过调压器和变压器后与桥式整流电路相连。

所述的桥式整流电路和大容量电容之间还串接有限流保护电阻。

所述的电容放电单元为单个电容或电容组。

本发明为解决上述技术问题还提供一种双极性高压脉冲处理系统，该处理系统包括双极性高压脉冲发生装置和处理室装置，所述的双极性高压脉冲发生装置包括高压直流电源、两个电容放电单元和两个火花间隙开关，两个电容发电单元串联后并接在高压直流电源两端，两个火花间隙开关串联后与两个电容放电单元并联，处理室装置的一端与两个电容放电单元之间的节点相连，另一端与两个火花间隙开关之间的节点相连，两个火花间隙开关上设置有驱动装置，在该驱动装置的作用下两个火花间隙开关能够交替开关和闭合。

所述的高压直流电源和两个电容放电单元之间还并联有大容量电容，用于稳定高压直流电源电压以及为所述的两个电容放电单元进行快速充电。

所述的高压直流电源包括单相交流电源、调压器、变压器和桥式整流电路，单相交流电源通过调压器和变压器后与桥式整流电路相连。

所述的桥式整流电路和大容量电容之间还串接有限流保护电阻。

所述的电容放电单元为单个电容或电容组。

本发明的有益效果是:本发明通过利用两个机械旋转火花间隙开关的交替导通和关断，使装置对处理室装置输出双极性高压脉冲，本发明的双极性高压脉冲发生装置结构简单、价格便宜，且能够调节输出的高压脉冲频率。 

附图说明

图1是本发明双极性高压脉冲发生装置实施例中的电路图；

图2是本发明双极性高压脉冲发生装置实施例中的输出电压波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明双极性高压脉冲发生装置实施例