[发明专利]一种高压直流电源

说明书

本发明提供了一种高压直流电源，该高压直流电源包括至少两个级联的升压整流模块，各升压整流模块的输入端用于与交流电网连接，各升压整流模块的输出端用于与负载连接，为负载提供升压后的直流电压，升压整流模块包括工频整流单元、逆变升压单元，工频整流单元用于整流，逆变升压单元用于将整流单元整流后的电压进行逆变升压，最后升压后的直流电压经过高压滤波模块进行滤波，在负载上得到纯净的高压直流电源。本发明将高压直流生成方式替换为多级整流模块级联的形式，减小了升压变比，降低了高压电源纹波，高压滤波模块用于进一步滤除高频波纹，保证了系统安全可靠的运行。

技术领域

本发明属于高压直流电源技术领域，特别涉及一种高压直流电源。

背景技术

大功率高压直流电源广泛应用于工业，如高压直流输电、电子束焊机、静电除尘和X光机以及速调管等，还应用于科学研究，如高能物理、受控核变等，早期的高压电源采用线性电源、工频或中频的能量变换技术和基于中频能量变换的脉冲阶梯调制(Pulse StepModulation，PSM)技术，尺寸较大，效率也较低。随着电力电子器件的发展，能量变换可以采用更高的频率。

大功率速调管是基于速度调制原理将电子注能量转化为微波能量的微波真空电子器件。速调管因其高功率高效率等显著特点在深空探测雷达发射机中有着广泛的应用。速调管电源作为发射机中的关键组成部分将直接影响测控距离、通讯质量等关键指标，因此是整个系统中的关键设备之一。

高压大功率速调管电源属于高压直流电源，为最大限度地克服远距离传输带来的信号信噪比恶化问题，深空测控系统设备对发射机的输出频谱有较高要求，进而对高压电源也有极为苛刻的要求，要求高压电源纹波小于1‰。

为了满足纹波要求，现在行业内多采用线性电源技术或者高变比升压电源，但是随着电压等级及功率的不断增大，线性电源及普通高压升压电源已经难以满足产业在散热、占地面积及纹波方面的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流电源，用于解决现有技术中的高压直流电源纹波高、可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高压直流电源，包括至少两个级联的升压整流模块，各升压整流模块的输入端用于与交流电网连接，各升压整流模块的输出端用于与负载连接，为所述负载提供升压后的直流电压。

进一步地，所述升压整流模块包括工频整流单元、逆变升压单元、高压投切单元，所述工频整流单元用于整流，所述逆变升压单元用于将所述整流单元整流后的电压进行逆变升压，所述高压投切单元用于控制本级升压整流模块的投切。

进一步地，所述工频整流单元包括全桥整流子单元和LC滤波子单元，所述全桥整流子单元的输出端连接所述LC滤波子单元。

进一步地，所述逆变升压单元包括LC串联谐振和升压变压器，所述升压变压器的原边连接所述LC串联谐振。

进一步地，所述升压整流模块还包括高压投切单元，所述高压投切单元包括固态开关和续流支路，所述高压投切单元通过所述固态开关控制本级升压整流模块的投切，所述续流支路用于为本级升压整流模块续流。

进一步地，所述升压整流模块还包括输入滤波单元和输出滤波单元。

进一步地，还包括用于滤波的高压滤波模块，级联后的升压整流模块通过所述高压滤波模块用于与负载连接。

进一步地，还包括直流控制模块，所述直流控制模块控制连接所述升压整流模块与所述高压滤波模块。

进一步地，所述高压滤波模块包括泄能单元，所述泄能单元用于高压直流电源系统故障时将高压直流电源系统中的能量消耗。

进一步地，所述高压滤波模块还包括保护单元，所述保护单元用于在电源切断时启动将所述负载中的能量消耗。