[发明专利]高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统

说明书

本发明属于高压直流供电技术领域，尤其涉及一种高压直流宽带长脉冲电流源，包括相控桥整流滤波电路、高频逆变电路、模块式绕组二次升压变压器组合、整流桥式整流电路、脉冲扼流电路、辉光不灭电路、立即灭弧电路和故障延时复位电路；相控桥整流滤波电路与高频逆变电路连接；高频逆变电路与模块式绕组升压变压器组合连接，模块式绕组升压变压器组合与整流桥式整流电路连接后与脉冲扼流电路连接；脉冲扼流电路与一采样电路连接，辉光不灭电路和立即灭弧电路均与采样电路连接和一脉宽调制控制电路连接，脉宽调制控制电路与一驱动电路连接，驱动电路与故障延时复位电路和高频逆变电路连接并输出至高频逆变电路，提高电流源效率并消除安全隐患。

技术领域

本发明属于高压直流供电技术领域，尤其涉及一种高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，高压直流供电技术广泛应用于环卫、真空电子、测控、国防、医疗、科研等领域中，如大排放、大空间空气净化、高功率真空电子束涂层、高压测控、高功率长脉冲电磁发射、大功率电子枪、重粒子高电场加速器等，高压直流供电应用日益广泛。

目前，市面上的高压直流供电绝大多数使用倍压整流技术，由于启辉电压接近空载电压，工作电离电压几乎接近零电压，两者之间电压变化范围极大，在高功率系统的应用中几乎为断续工作模式，无法快速相应电离环境，且气体电离后，极间电阻、电压降为零，其电流瞬间无穷大，导致系统产生强电弧，对设备与工作人员均造成隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统，旨在解决现有技术中因倍压整流技术在高功率系统中电压变化极大并产生强电弧，导致系统断续工作、电流不稳定且具有安全隐患的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种高压直流宽带长脉冲电流源，包括：相控桥整流滤波电路、高频逆变电路、模块式绕组二次升压变压器组合、整流桥式整流电路、脉冲扼流电路、辉光不灭电路、立即灭弧电路和故障延时复位电路；所述相控桥整流滤波电路与所述高频逆变电路连接；所述高频逆变电路与所述模块式绕组升压变压器组合连接，所述模块式绕组升压变压器组合与所述整流桥式整流电路连接，所述整流桥式整流电路与所述脉冲扼流电路连接；所述脉冲扼流电路与一采样电路连接，所述辉光不灭电路和所述立即灭弧电路均与所述采样电路连接，所述辉光不灭电路和所述立即灭弧电路均与一脉宽调制控制电路连接，所述脉宽调制控制电路与一驱动电路连接，所述驱动电路与所述故障延时复位电路连接，所述驱动电路与所述高频逆变电路连接，所述驱动电路将驱动信号输出至所述高频逆变电路。

可选地，所述立即灭弧电路包括比较电路、逻辑与门电路、单稳态电路和第一逻辑或门电路，所述比较电路与所述采样电路和所述逻辑与门电路连接，所述逻辑与门电路与所述单稳态电路连接，所述单稳态电路与所述第一逻辑或门电路连接，所述第一逻辑或门电路与所述脉宽调制控制电路连接。

可选地，所述辉光不灭电路包括电流绝对值信号放大电路与电压绝对值信号放大电路，所述电流绝对值信号放大电路和所述电压绝对值信号放大电路均与所述采样电路连接，所述电流绝对值信号放大电路和所述电压绝对值信号放大电路并联后接入所述脉宽调制控制电路。

可选地，所述模块式绕组二次升压变压器组合包括一次隔离升压变压器与二次升压变压器，所述二次升压变压器为模块组合变压器，所述二次升压变压器包括二次变压器初极绕组模块与二次变压器次极绕组模块，所述一次隔离升压变压器的初极与所述高频逆变电路连接，所述一次隔离升压变压器的次极与所述二次变压器初极绕组模块连接，所述二次变压器初极绕组模块包括多个相互并联的低压绕组，所述二次变压器次极绕组模块由多个所述低压绕组模块组成，各低压绕组模块的输出端均并联一电阻并与所述整流桥式整流电路连接。

可选地，所述整流桥式整流电路包括多个桥式高压整流器，各所述低压绕组的输出端对应连接一所述桥式高压整流器的输入端，各所述桥式高压整流器的输出端依次串联，