高压强脉冲电源的设计
叠加型高压重频微秒脉冲电源研究
在水污染处理领域中，低温等离子体放电是一种新型的高级氧化技术，电解水产生的•OH 、HO 2•、•O 等活性氧化物质可以无选择性地降解水中有机污染物，放电产生的紫外线、冲击波和局部高温也有利于污染物降解，此外低温等离子体技术还具有效率高、无二次污染和无须添加化学物质等优点[1-2]。
作为供电单元，脉冲电源要求脉冲幅值可调、脉冲宽度可调和脉冲频率可调等功能。
基于此，本文提出了叠加型高压重频微秒脉冲电源。
该电源是利用每级低压脉冲输出模块叠加的方式形成高压脉冲。
本文设计的高压重频微秒脉冲电源优势在于每级脉冲输出模块的电压等级为2000V ，降低了脉冲电源所需半导体器件的耐压等级。
脉冲电源主电路集成在PCB 板上，利用PCB 板走线，可避免飞线和铜排的应用，降低电磁干扰对整个脉冲电源系统的影响[3]。
Buck 调压电路用来调节全桥逆变电路的输入电压，从而调节输出脉冲的电压幅值。
通过人机交互界面，可以设置屏幕中脉冲幅值、脉冲频率和脉冲宽度等参数，得到想要的脉冲波形。
1 电源系统设计1.1 电源系统框图高压重频微秒脉动电源系统框图如图1所示，系统包括三相不控整流电路，主要作用是做AC-DC 变换，将三相交流电整流成直流电。
Buck 调压电路的主要作用是做DC-DC 变换，通过调节Buck 电路开关管的占空比来改变Buck 电路的输出电压幅值，从而调节输出脉冲电压幅值。
全桥逆变电路的主要作用是做DC-AC 变换，将直流电转换为正负级脉冲，再通过升压变压器得到想要的脉冲幅值。
可以通过改变逆变电路开关管驱动脉冲的频率和占空比，改变输出脉冲的频率和脉宽。
输出电路通过整流电路将负半轴的脉冲翻到正半轴上得到脉冲输出。
在人机交互界面，可以通过设置界面中输出脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲频率等参数得到想要的输出脉冲波形，还有驱动电路、控制电路以及保护电路等。
1.2 主电路原理叠加型高压重频脉冲电源设计指标如下：三相输入线电压380VAC ±10%。
5kV重复频率高压脉冲电源设计
升 压 在 负载 上 得 到 所 需 的 电 压 脉 冲 。 个 系统 利 用 计 算 机 和 数 据 采 集控 制 卡 实现 程 控 。 整 实验 结 果 表 明 ５ｋ Ｖ重 复频 率
ｃｐｌ ｒ ｄｓｈｒｅｏ －ａｓ ａｅ．ｎｔｅｓｓ ｍ， ｄｕｔ ｌ ｄｒｃ ｕｒｎ ｉ ｏａ ｅｓｐ ｌ ａ ｄｓ ｒｇ ｎｒｙｃｐ ｃ ｏ ａ ｉａｙ ｉ ａｇ ｆ ｒｙ ｓｒＩ ｙｔ ａｊｓ ｂｅ ｉ ｔ ｒ ｔ ｇ ｖｌ ｇ ｕ ｐｙ ｎ ｔ ａｅｅｅｇ ａ ａｉ ｒ ｌ ｃ Ｘ ｌ ｈ ｅ ａ ｅ ｃ ｅ ｈｈ ｔ ｏ ｔ
ｐｕ ｓ ｅ ｅ ｙ ｉ Ｈｚ ｔ ０ＯＨｚ ｎ ｈｅ ｍａ ｉ ｌｅ ｆ ｑｕ ｎｃ ｓ ｌ ｏ ２ ｒ ；ａ ｄ ｔ ｘ ｍｕｍ ｕｌｅ ｃ ｒｅ ｓ ＯＯＡ． ｐ ｓ ｕ ｒ ｎｔｉ Ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉｈ ｖ ｌ ｇ ｕ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｇ ｏ ｔ ｅ ｐ ｌｅ；ｓ ｌ ｗ ｔｈ；ｃ ｍｐ ｔｒｃ ｎ ｒ ｌ ａ ｏｉ ｓ ｉ ｄ ｃ ｏ ｕｅ ｏ ｔ ｏ
（ 国工 程 物 理 研 究 院 流 体 物 理研 究 所 ，四 川 绵 阳 ６ １ ０ ） 中 ２ ９ ０ 摘 要 ： 对毛 细 管 放 电 Ｘ 线 激 光 的研 究 中气 体 预 电 离对 电 源 的要 求 ， 计 一 种 重 复 频 率 的 高压 脉 冲 电 源 。 用 可调 直 针 设 采
第 １ ８卷 第 ３期
Ｖｏ ．８ １１ Ｎｏ３ ．
ห้องสมุดไป่ตู้
电子 设 计 工 程
Ｅｌｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇｎ ｅ ｇ ｉ
脉冲变压器升压高压脉冲电源的设计
脉冲变压器升压高压脉冲电源的设计首先确定输入电压和输出电压。
根据实际需求和应用场景，确定输入电压和输出电压的范围。
输入电压可以是低电压稳定的直流或交流电源，输出电压则是需要升压的高电压脉冲。
其次考虑功率和效率。
功率是指电源能够输出的电流和电压的乘积，而效率则是输出功率与输入功率之间的比值。
通过合理的设计和选型，可以提高脉冲变压器的功率和效率，以满足实际需求。
接下来需要考虑保护措施。
高压脉冲电源在使用过程中需要特别注意安全问题。
设计中应该考虑过流、过压、短路等故障保护电路，并采取防护措施防止对人和设备造成伤害。
在设计脉冲变压器时，可以采用以下步骤：1.确定输入电压和输出电压范围，根据实际需求选取合适的变压器。
2.选择合适的电源转换器。
根据输入电压和输出电压的差异，选择合适的电源转换器，如DC-DC转换器或AC-DC转换器。
3.计算变压比。
根据输入电压和输出电压的范围，计算变压比。
变压器的变比可以通过变压器的线圈匝数比例来实现。
4.设计变压器。
根据变压比和功率需求，设计变压器的线圈匝数和磁芯尺寸。
5.调整参数。
根据实际测量和测试结果，调整变压器的参数以达到预期的输出电压。
6.添加保护电路。
设计过流、过压、短路等故障保护电路，保证电源的安全可靠性。
7.进行实验和测试。
在设计完成后，进行实验和测试，验证设计的性能和稳定性。
8.进行优化。
根据实验和测试结果，调整设计参数，进一步优化脉冲变压器的性能。
总之，设计脉冲变压器升压高压脉冲电源需要充分考虑输入电压、输出电压、功率、效率、保护等因素，并根据实际需求进行合理的选型和设计。
通过合理的设计和优化，可以得到满足需求的高压脉冲电源。
原油电脱水高频高压脉冲电源控制器设计
及调理 电路调 理后 得 到 的 电流信 号 ， Ｅ是 人 为设 定 Ｉ Ｒ 的基准值 。从 图 １中可 以看 到 ， 控制 系统为单 闭环 此 结构 ， 中 开 关 电 源 模 块 为 ４ 其 ７个 电 压 固 定 模 块 ； Ｐ ＷＭ 模块是 １ 电压可 调模 块 。如 图 ２ 示 ， 个 所 主控
２ １ 年 第 ３期 ０１ 总 第 ７ 期 １
石 油 工 业 计算 机 应 用
Ｃｏｍ ｐｕ ｅ ｔ ｒ Ａｐｐｌ ａ ｉ ｔ ｏ ｅ ｉ ｔｏｎｓｏｆＰｅ ｒ ｌ ｕｍ ｃ
ＳＥＰ． Ｏ１１ ２
Ｔｏ ａｌ７１ 油 电脱 水 高 频 高 压 脉 冲 电源 控 制器 设计
器 Ｉ 。因此 ， 油 脱 水 越 来 越 受 到 各 大 油 田关 注 。 ｓ ］ 原
１原 油 电脱 水 高 频 高 压 脉 冲 电 源 控 制
器 的设 计
１ １原 油 电脱水 高频 高压脉 冲 电源控 制思 想 ．
高 频高 压脉 冲电源 以其脱 水效 率 高 、 能 、 耗低 等 节 功 特 点 ， 为一 种绿 色能 源 将 在 原 油 脱水 工 艺 中有 着 作
ｋ ‰ ：：：：等
２ １ 第 ３期 ０ １年 樊 春 燕 ， ： 油 电脱 水 高 频 高 压 脉 冲 电 源 控 制 器 设 计 等 原
Ｌ ＿
工作 状态 ， 同时把损 坏 的 电源 模块 信 号告 诉 上 位机 ，
将 其 从 系 统 中 移 出 ； 片 机 将 设 定 好 的 主 Ｐ Ｍ 的 单 Ｗ
聚 结 力 Ｆ与 电 场 强 度 的 平 方 成 正 比 ， 水 颗 粒 与
半径 的 ６次方成 正 比 ， 水 颗 粒 之 间 的距 离 的 ４次 与 方成 反 比 。因此要 增 大 水 颗 粒 间 的 聚结 力 ， 必须 从 三个方 面 人手 ： １ 提高 电场 强度 ；２ 增 大 水颗 粒直 （） （） 径 ；３ 减 小水 颗 粒 间距 离 。 脉 冲幅 度 （ 冲 电压 峰 （） 脉
基于UC1846和MC34152的高压电源设计
１ ＵＣ１ ４ ８ ６的功 能及特 点
脉 宽调制 器 主要 分 为电流控 制 型与 电压控制 型
维普资讯
２０ ０ ８年 ６月
舰 船 电 子 对 抗
ＳＨ Ｉ ＰＢ（Ａ ＲＤ ） ＥＬＥＣＴ Ｒ（Ｎ Ｉ ＣＯ Ｕ ＮＴ ＥＲ Ｍ ＥＡ ＳＵ ＲＥ ） Ｃ
Ｊｎ．０ ８ ｕ ｅ ２ ０
Ｖｏ ｌ Ｎｏ ３ Ｌ３ ．
第 ３ 卷第 ３期 １
（ ＯＳ ＥＴ）ｄ ｉ ｅ Ｃ３ １ ２，ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆａ ｋ ｎ ｆ ｈ ｇ — ｏ ｔ ｇ ｏ ｔ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｄ ｏ ｉ ｈ ｖ ｌａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｖ ｒａ ｔｐ ｗｅ ｓ ｐ ｌ ｉｈ ｕ ｅ ｕ ｐ ｙ ｗｈ ｃ ｓ ｄ ＵＣ１ ４ ｓ ｔ ｅ ｃ ｒ ｅ ｉ ｅ ａ ｄ Ｍ Ｃ３ １ ２ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ． ８ ６ａ ｈ ｏ ｅｄ ｖｃ ｎ ４ ５ ｓ ｄ ｉ ｈ ｐ ｖ
Ｆ Ｔ等 功率开 关器件 在高 频 、高 压下 工 作 ， Ｅ 必须 设 计可靠 的栅 极 驱 动 电 路 。本 文 采 用 了电 流 控 制 型 Ｐ ＷＭ 芯 片 ＵＣ ８ ６以 及 高 速 Ｍ（Ｓ Ｅ 驱 动 器 １４ ）Ｆ Ｔ ＭＣ ４ ５ 来 驱 动 Ｍ（Ｓ Ｅ 主 电路 采 用 半 桥 变 换 ３ １２ ） Ｆ Ｔ，
Ｆ ＥＴ 等 功 率 开 关 器 件 的 快 速 发 展 ， 得 采 用 脉 宽 调 使
制技术 的高压 电 源 体积 更 小 、 靠性 更 高 。在 高 频 可
益 为 ３ Ｅ Ａ 放 大 器 为 误 差 放 大 器 ， 出 送 至 片 内 比 ，／ 输
电除尘器高压脉冲电源控制系统设计要点分析
存取（Direct Memory Access，DMA）是 DSP 中的一个硬件模块，
注：Cp为脉冲电源的负载电容；Cc为隔直电容；n为脉冲变压器的 变比；n2·Cp为一次侧的负载电容；n2·Cc为隔直电容；0.5Lr代表等 效的变压器漏感；u0表示等效的脉冲母线电压值。
图 1 脉冲源等效谐振电路图
Zr
1 n k
Lr Cp
（2）
通过以上参数可推导出二次侧脉冲电流、二次电压以及 谐振电流的表达式，将二次侧电压记为 u2，则 u2 的计算方法 如公式（3）所示。
³ u2 t
1 Cp
t 0
i2
t
dt
2u0nk 1 cos Zr t
（3）
式中 ：i2（t）表示二次侧脉冲电流。 1.2.1.3 主回路参数取值
对于闪络检测问题，关键是要掌握其信号特征，具体表
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工业技术
2023 NO.12（下） 中国新技术新产品
现如下：第一，发生闪络时，二次电压的波形会出现畸变，电 流也会突然增大。第二，输出电压迅速下降，平均电压缓慢下 降。第三，一次电流在极短时间内大幅增加，其幅值大约为正 常电流的 5 倍。第四，一次电流和二次电流的积分值呈增大趋 势。第四，为了进行量化判断，需要明确各参数的变化幅度， 并设定阈值。
扑中设置 2 个对称的主功率器件，记为 Q1 和 Q2，Cr1、Q1 和 Cr2、Q2 各自与பைடு நூலகம்压器构成回路 [3]。脉冲变压器对电路电能进 行变压后，传送至隔直电容，脉冲能量再通过高压隔离电感到 达电除尘器。
1.2.1.2 等效数学模型
1 电除尘器高压脉冲电源技术原理及电路设计方案
1.1 电除尘器高压脉冲电源技术原理
一种80kV高压脉冲变压器设计
Telecom Power Technology设计应用kV高压脉冲变压器设计邹祖娇（合肥华耀电子工业有限公司，安徽合肥介绍了一款用于电除尘设备脉冲高压电源中高压脉冲变压器的设计方法，主要分析脉冲变压器的关键设计点，并建模进行电场仿真。
结果表明，产品上机工作正常并可靠运行。
高压电源；脉冲变压器；电场仿真Design of an 80 kV High Voltage Pulse TransformerZOU Zu-jiaoECU Electronics Industrial Co.，Ltd.，HefeiThe design method of a high voltage pulse transformer used in pulse high voltage power supply of electrostatic precipitator is introduced. The key design points of the pulse transformer are mainly analyzedis carried out based on the model. The results show that the product works normally and reliably on the computer.pulse transformer；electric field simulationVoltage [V]1.2000e+0051.1249e+0051.0498e+0059.7476e+0048.9968e+0048.2460e+0047.4951e+0046.7443e+0045.9935e+0045.2427e+0044.4919e+0043.7411e+0042.9903e+0042.2395e+0041.4887e+0047.3787e+003-1.2935e+002。
原油电脱水高频高压脉冲电源控制器设计
Ｆａ ｎｙ ｎ ｎ Ｃｈｕ ａ ，Ｃｈｅ ｅｒ ｎ。 ｎ Ｍ ｉａ
（ ．Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆＩ ｓ ｅ ｔｏ ｎ ｕ ｒ ｎ ｉｅ Ｂｅ ｉｇ，１ ０ ２ ， ｉ ａ １ ｉ ｅｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｎ ｐ ｃｉｎ ａ ｄＱ ａ ａ ｔｎ ， ｉ ｎ ｊ ０ ０ ９ Ｃｈｎ ；
樊 春 燕 ， 美 然 陈
（ ．中 国 检 验 检 疫科 学 研 究 院 ， 京 １ 北 １ ０ ２ ； ．天 津燃 气 集 团第 一 销 售 分 公 司 ， 津 ００９２ 天 ３０６） ０ ０ ０
摘 要 ：为了提高脱水效率 以及系统运行的安全町靠性 ， 对多路测控信 号的处理采用微控 制器循环检测 ， 于要求 高速 反 对
２ ．Ｔｉｎｉ ｓＧｒ ｕ ｏ ａ ｙ Ｎｏ １Ｓ ｌｓＣｏ ａ ｙ， ａ ｊｎ， ０ ０ ０ Ｃｈｎ ） ａ ｊ Ｇａ ｏ ｐ Ｃ ｍｐ ｎ ． ａｅ ｍｐ ｎ Ｔｉｎｉ ３ ０ ６ ， ｉａ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｏｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｈｅ ｅ ｄ ａ ｉ ｅ ｆｃｅ ｃ ａ ｗ ｅ ｌ ｓ ｈｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｐｅ ａ ｉ ｎ ｅ ｕ ｉｙ ｎｄ ｓｒ ｃ ： ｎ ｄ ｒ ｏ ａ ｓ ｔ ｄ ｈｙ ｒ ｔｏｎ ｆｉ ｉｎ ｙ ｓ ｌ ａ ｔ ｓ ｓ ｅ ｏ ｒ ｔｏ ｓ ｃ ｒｔ ａ ｒ ｌａ ｉｉｙ。 ｂ ｃ ｕｓ ｈｅ ｍ ｉ ｒ ｏｎ ｒ ｌｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｃ ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ— ｈａ ｎｅ ｉ ａ ’ ｏｃ ｓ ｉ ｎｄ ｃ ｕ ｄ ｅ ｉ ｂ ｌｔ ｅ ａ ｅ ｔ ｃ ｏ ｃ ｔ ｏ ｌ ｒａ ｏｐ ｓ ｌ ｏ ｈｅ ｋ ｔ ｌｉｃ ｎ ｌｓｇｎ ｌＳｐｒ ｅ ｓｎｇ ａ ｏ ｌ
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高压强脉冲电源的设计摘要：本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案，应用此方案设计了高压电源、IGB T控制充电、可控硅控制放电，可以自动运行的脉冲磁场发生设备。
最大直流电压达到3KV且连续可调，放电脉冲电流高达10000A。
该设备由一片AT89C52单片机控制，可实现与计算机的连接。
关键词：高压电源； IGBT ；可控硅The Design of High Voltage Pulsed Power Supply Abstract: This paper presents a strong pulse generator power supply design, applications for this program designedhigh-voltage power supply, IGBT control the charging and SCR controlled discharge, can be run automatically pulse magnetic field equipment. Maximum DC voltage 3KV and continuously adjustable discharge pulse currents up to 10000A. The device is controlled by an AT89C52 microcontroller can be realized with the computer.Key words: high voltage power supply；IGBT；SCR，引言：强脉冲磁场对工业装置及医疗的作用［1］，强脉冲磁场对金属形成时的影响［2］以及脉冲磁场刺激对生物体的效应等已经越来越引起人们的关注。
目前国内的脉冲磁场设备，一般电压较低，频率也较低。
特别是高压充电部分采用调压器调压［3］，这样体积太大也显笨重。
要产生更高的磁场强度，可以改变脉冲磁场频率的自动运行的磁场发生设备实现起来有一定难度，为此设计一个磁场运行频率为0.1～100Hz可调，脉冲电流达到10000A的低频强脉冲磁场发生设备。
一、高压电源的设计本高压充电电源采用开关电源，开关电源作为一种高频、高效电力电子技术，随着电子元器件、产品的不断更新，大功率器件的更新换代，大功率开关电源技术得到了发展。
由于本电源功率高达15KW所以采用全桥谐振PWM调制方式，大功率器件采用先进的IGBT模块及先进的可靠的驱动电路，使得电源的整体性能良好，稳定度好，并且具有各种保护功能。
1 电源电路组成及原理电路有以下几部分组成：1）电网滤波器,2) 整流滤波,3）全桥变换器,4）高压变压器,5）高压整流滤波,6）脉宽调制与控制电路,7）驱动电路,8）保护电路等。
工作原理：将50HZ三相380V通过电网滤波器,经整流及滤波得到500多伏的直流电压,供给串联谐振变换器。
如图1-1所示，Q1、Q4与Q2、Q3，轮流通断，从而将直流电变换成高频矩形波交流电。
R1和R2是泻放电路。
T1是高频变压，在开关电源设计中，高压变压器的绕法也很重要，我们采用了一些特殊的设计方法。
由于本电源输出高达功率15KW，为了减轻变压器的设计难度以及减小高压整流二极管的电流值、提高电源的可靠性。
在材料上选用超微晶合金，绕制成C型铁心，次级高压线包每边各分两段。
这样设计的高压变压器漏感小，温升小。
控制电路采用SG1525PWM集成脉宽调制器（如图1-2），外接元件少，性能好，具有外同步，软启动，“死区”调节，欠压锁定，误差放大以及关闭输出驱动信号等功能。
其原理框图如图1-3及图1-4所示。
图1 -3功率变换部分原理框图图1-4 高压部分电路原理框图2 对开关电源开关（IGBT）的选择由于本电源输入电压为AC 380V 50Hz，由电网滤波经整流滤波，得到电压可达DC540V，考虑到高频变压器的漏感以及漏极回路中引线电感的影响，在开关关断瞬间会引起较大的反尖峰刺。
其尖峰假设为稳态值的50%，另外考虑到电网波动为±10%时的影响，所以开关承受的电压为1.5×1.1×540=891V。
由于IGBT 的工作特性包括静态和动态两类：1 ．静态特性IGBT 的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。
IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs 为参变量时，漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。
输出漏极电流比受栅源电压Ugs 的控制，Ugs 越高， Id 越大。
其输出特性．也可分为饱和区、放大区和击穿特性3 部分。
在截止状态下的IGBT ，正向电压由J2 结承担，反向电压由J1结承担。
如果无N+ 缓冲区，则正反向阻断电压可以做到同样水平，加入N+缓冲区后，反向关断电压只能达到几十伏水平，因此限制了IGBT 的某些应用范围。
IGBT 的转移特性是指输出漏极电流Id 与栅源电压Ugs 之间的关系曲线。
它与MOSFET 的转移特性相同，当栅源电压小于开启电压Ugs(th) 时，IGBT 处于关断状态。
在IGBT 导通后的大部分漏极电流范围内， Id 与Ugs呈线性关系。
最高栅源电压受最大漏极电流限制，其最佳值一般取为15V左右。
IGBT 的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。
IGB T 处于导通态时，由于它的PNP 晶体管为宽基区晶体管，所以其B 值极低。
尽管等效电路为达林顿结构，但流过MOSFET 的电流成为IGBT 总电流的主要部分。
此时，通态电压Uds(on) 可用下式表示Uds(on) ＝ Uj1 ＋ Udr ＋ IdRoh式中Uj1 —— JI 结的正向电压，其值为0.7 ～1V ；Udr ——扩展电阻Rdr 上的压降；Roh ——沟道电阻。
通态电流Ids 可用下式表示：Ids=(1+Bpnp)Imos式中Imos ——流过MOSFET 的电流。
由于N+ 区存在电导调制效应，所以IGBT 的通态压降降低，通态压降为2 ～ 3V 。
IGBT 处于断态时，只有很小的泄漏电流存在。
2 ．动态特性IGBT 在开通过程中，大部分时间是作为MOSFET 来运行的，只是在漏源电压Uds 下降过程后期， PNP 晶体管由放大区至饱和，又增加了一段延迟时间。
td(on) 为开通延迟时间， tri 为电流上升时间。
实际应用中常给出的漏极电流开通时间ton 即为td (on) tri 之和。
漏源电压的下降时间由tfe1 和tfe2 组成。
IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生。
当选择这些驱动电路时，必须基于以下的参数来进行：器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。
因为IGBT栅极- 发射极阻抗大，故可使用MOSFET驱动技术进行触发，不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大，故IGBT的关断偏压应该比许多M OSFET驱动电路提供的偏压更高。
IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。
因为MOSFE T关断后，PNP晶体管的存储电荷难以迅速消除，造成漏极电流较长的尾部时间，td(off)为关断延迟时间，trv为电压Uds(f)的上升时间。
实际应用中常常给出的漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而漏极电流的关断时间t(off)=td(off)+trv十t(f)式中，td(off)与trv之和又称为存储时间。
IGBT的开关速度低于MOSFET，但明显高于GTR。
IGBT在关断时不需要负栅压来减少关断时间，但关断时间随栅极和发射极并联电阻的增加而增加。
IGBT的开启电压约3～4V，和MOSFET相当。
IGBT导通时的饱和压降比MOSFET低而和GTR接近，饱和压降随栅极电压的增加而降低。
所以IGBT模块的集电极电流增大时，vce(-)上升，所产生的额定损耗亦变大。
开关损耗增大，原件发热加剧。
根据额定损耗，开关损耗所产生的热量，控制器件结温（tj）在 150oc以下（通常为安全起见，以125oc以下为宜），使用的集电流以下为宜。
特别是用作高频开关时，开关损耗增大，发热也加剧。
要将集电极电流的最大值控制在直流额定电流以下使用。
由此我们选取V=留有很大的余量，Ie100=，而电流则为AVces1200因此可不加缓冲器，使回路设计简单，功耗小。
着重要提的是由于此电源功率较大而体积要求小，传统型的IGBT开关导通压降大，发热量高，长时间工作会由于温升太高而不可逆的损坏。
由此我们选择了IGBT第五代已成熟产品，它的导通压降小，发热量小，导通压降仅有1.6 ～1.8V。
经测试IGBT温度达到合适范围。
3 对高压变压器的设计设计高频高压变压器首先应该从磁芯开始。
开关电源变压器磁芯多是在低磁场下使用的软磁材料，它有较高磁导率，低的矫顽力，高的电阻率。
磁导率高，在一定线圈匝数时，通过不大的激磁电流就能承受较高的外加电压，因此，在输出一定功率要求下，可减轻磁芯体积。
磁芯矫顽力低，磁滞面积小，则铁耗也少。
高的电阻率，则涡流小，铁耗小。
由此我们选择超微晶铁芯（FeCuNbSiB）具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性。
它的物理性能：饱和磁感应强度Bs：1.25T居里温度Tc：560ºC晶化温度Tx：510ºC硬度Hv：880kg／mm2饱和磁致伸缩系数：2×10-6密度d：7.2g／cm3电阻率：130muOhm.cm它的典型磁性能：（无磁场退火）初始导磁率（Gs／Oe）：＞8×104最大导磁率（Gs ／Oe ）：＞45×104剩余磁感应强度（Bs ）：0.6T矫顽力：＜0.8A ／m铁损P （20kHz ，0.5T ）：＜25W ／kg铁损P （100kHz ，0.3T ）：＜150 W ／kg铁损变化率（-55～125ºC ）：＜15％由以上考虑制作时绕制成C 型铁心，次级高压线包每边各分两段这样设计的高压变压器漏感小，温升小，不需要用油箱散热固态即可二、充电储能及放电部分的设计1、 充电储能部分控制主要包括IGBT 及其控制电路和储能电容（如图1-5）。
因为要求放电频率0.1-100HZ 可调这就要求该开关要可靠，性能稳定可控性高。
所以选择IGBT 作为充电开关。
由于电压高达3KV ，加上开关尖刺峰值，我们选择耐压在1200V 的IGBT 。
四个管子串联。
C1、R1，组成阻容吸收电路。
C2为储能电容，L 是刺激线圈的电感量，R2是放电回路的总电阻值。
2、控制放电的可控硅选择双向可控硅（如图1-5中的 Q5），这样可控硅在交变负载时，由于储存在电容器中的过剩的无功功率能够自动返回，可以避免危险的过电压。