电脉冲的工作原理是什么(电子脉冲原理是什么)

由于间歇式供电，脉冲电源在许多领域得到了广泛的应用，其中高压脉冲电源是系统的核心部件。

为了获得高重复频率、陡前沿的高压脉冲电源，本文提出了一种基于IGBT的高压脉冲电源。该系统主要由高压DC充电电源和脉冲形成电路组成。DSP作为主控芯片，控制IGBT的触发，实现软开关技术。利用仿真软件PSIM对高压脉冲电源进行了仿真分析，验证了设计思想的正确性。

脉冲电源由于其间歇供电的特点，在许多领域得到了广泛的应用。

比如高能物理、粒子加速器、金属材料加工、食品杀菌、环境除尘杀菌等。，都需要这样一种脉冲能量可靠、高能量、脉冲宽度和频率可调、双极性、平顶的电压波形。

无论这种大功率脉冲电源用于什么目的，高压脉冲电源都是其设计的核心部分。

传统的大功率脉冲电源一般采用工频变压器升压，然后采用磁压缩开关或旋转火花隙获得高压脉冲，因此大多体积庞大，获得的脉冲频率范围有限，因此其重复频率难以调节，脉冲波形容易变化，可靠性低，控制困难，成本高。

本文采用一种固态电器——IGBT来获得高压脉冲波形。采用IGBT作为电子开关获得高压脉冲，由IGBT组成的LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源，IGBT作为全桥脉冲形成电路输出双极高压脉冲波形。

本文给出了系统结构及各部分的功能描述，并利用电力电子仿真软件PSIM对LCC充电过程和脉冲形成电路进行了仿真分析。

1.高压脉冲电源系统的结构

高压电源中常用的主电路拓扑可分为两类:电容充放电型和两级式脉冲产生高压DC开关电源。

电容充放电是通过长时间充电和瞬间放电，即通过控制充放电时间比，达到能量压缩的目的，输出高压大功率脉冲。

优点是输出脉冲功率和电压电平高，脉冲上升沿陡；然而，输出脉冲的精度难以控制，重复频率低，因此应用范围受到限制。主要用于核电磁物理研究、烟气除尘、污水处理、液体灭菌等场合。两级结构是高压DC开关电源级加脉冲形成级。

本文采用这种两级拓扑，电源系统结构框图如图1所示。两段式具有脉冲稳定、可控性好、精度高、重复频率变化范围宽等特点。，所以应用范围广，通用性好。

2.电源主电路结构及工作原理

主电路原理图如图2所示。该电路由工频交流输入、整流滤波、LCC串并联谐振变换器、电容充电储能、电感缓冲隔离、IGBT全桥逆变器、脉冲升压变压器等单元组成。

电路工作过程:220V交流电经整流滤波得到低压DC输出，LCC串并联谐振逆变器经高频升压后给储能电容C充电，采用IGBT全桥逆变拓扑实现双极性脉冲输出。

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