高压脉冲电源
静电除尘器高频脉冲高压电源 静电除尘器各类高压电源的性能对比与简介
静电除尘器用高频基波脉冲高压电源各类高压电源的性能对比与高频脉冲高压电源概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。
但是现有的问题是，很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻，导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。
而在静电除尘器改造中，增加电场又没有足够的场地，用袋式除尘器又担心后期的维护成本。
所以提高静电除尘器配套高压电源的供电技术，才是解决这个问题最有效的捷径。
下面我们就通过高压电源原理以及粉尘的荷电机理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器供电系统—高频基波脉冲高压电源。
一、静电除尘器用高压电源发展的三个阶段：第一阶段：工频高压电源1、恒流源：单相交流380V输入,变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
2、单相可控硅高压电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
3、三相可控硅高压电源：三相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率300Hz。
二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC）电压波形。
第二阶段：高频高压电源1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为：调频高频电源、调幅高频电源。
三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC）电压波形。
第三阶段：工频基波脉冲高压电源工频基波脉冲高压电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
(最新整理)EPP-Ⅱ高压脉冲电源
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电除尘电源的第三个里程碑连成环保EPP-Ⅱ型高压脉冲电源的研发及应用电除尘器在我国已有30年以上的历史，自然作为电除尘器的重要部分—-高压电源也已经走过30多年的历程了。
在这三十多年中,电除尘器电源有单相工频可控整流电源、工频恒流电源、三相可控整流电源、中频电源、调频式高频电源和调幅式高频电源及脉冲电源等多种形式。
但是从研发和应用的广度和深度来看,从1985年至2000年主要是工频电源，这是第一个里程碑； 2001 年至2015年主要是第二个里程碑--高频电源；从现在开始，电除尘器高压电源已经步入了第三个里程碑一脉冲电源。
估计再过十年或十五年，脉冲电源也会如今天的高频电源一样，得到大家的认可和广泛的应用,到2030年新建电除尘器选择电源时，人们就不会考虑工频电源,很少考虑高频电源，而是更多地考虑脉冲电源了。
高压脉冲电源高压脉冲电源主要由采用移相ZVT—PWM控制技术的全桥逆变电路和多个相互独立的低压固体开关式脉冲形成单元组成,以DSP为控制核心，以窄脉冲（100us及以下）电压波形输出为基本工作方式.在不降低或提高除尘器运行峰值电压的情况下，通过改变脉冲重复频率调节电晕电流，以抑制反电晕的发生，使电除尘器在收集高比电阻粉尘时有更高的收尘效率.常见的脉冲供电装置有三种类型第一种是高压脉冲电源装置使用火花间隙产生脉冲这种方法装置简单、费用较低,但要求有高精度的维护水平；其脉冲宽度在微秒量级或更窄工作峰值电压比常规电源提高较显著但目前功率容量相对较小。
100 kV重复频率高压脉冲电源
１ 工 作 原 理
图 １ 所示 为 串联 ＲＬ Ｃ谐振 电路 ， 一个 充 电电容对 一个 初始 电压 为 ０的 电容 器 放 电 ， 个 传 输过 程 在脉 冲 这
功率 技术 中起 着 重要 的作 用 。在 初 始时刻 ， 电容 Ｃ 两 端 的 电压 若
为 Ｕ。 Ｃ 两端 的电压为 ０ 并 且定 义 ， ２ ，
百 ｋ 输 出功 率 可 以达 到 Ｍｗ 级 ， Ｖ， 国外对 这种 变 压 器 的研 究 水 平 已经 比较 高 ， 比如 Ｔ ｓ ｅ ｌ 压 器 的 电压 可 以 ａ变
达 到 ＭＶ 级 ［ ； 国内 ， ２ 在 中国工程 物 理研究 院流体 物理 研究所 研 制 的重 复频 率 高压 电源采 用 的 主要路 线 是对 电容谐 振充 电 、 利用 磁芯 式脉 冲变 压器 升压 ， 现输 出脉 冲 幅度 达 到 １ ２ＭＶ， 复频率 达到 １ ０Ｈｚ 连续 运行 实 ． 重 ０ ， １ｍｉ 隔 ５ｍｉ 运行 的工 作方 式 ］ ｎ间 ｎ再 。但 在 不 同 的应 用 场 合 ， 输 出 电压 、 出频 率 ， 者脉 冲前 沿会 有 不 对 输 或 同的要 求 。为研 究气 体 间隙 的放 电特性 ， 文设计 了一种 高压 脉 冲电源 ， 基 于谐 振 充 电 的原理 ， 磁 开关 和 本 它 用 氢 闸流 管作 为开 关器 件 ， 中储 电容 的能量 通过 脉 冲变压 器升 压后对 负 载放 电 ， 现高压 脉 冲的输 出 。 将 实
重 复频 率 脉 冲功 率技 术 是近年 来 的发 展热 点 ， 脉 冲变压 器型 高功 率脉 冲 电源具有 体 积小 、 量轻 和功 率 而 重
转 换效 率 高等优 点 ， 由于 所用 的开 关数 量较 少 ， 系统 的控 制 、 发 和 同步 比较 容易 ， 触 因此 可 以在高重 复频 率状态
igbt的固态高压脉冲电源的设计原理
IGBT的固态高压脉冲电源的设计原理由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用，其中高压脉冲电源是系统的核心组成部分。
为了获取高重复频率、陡前沿高压脉冲电源，文中提出了一种基于IGBT的高压脉冲电源，系统主要由高压直流充电电源和脉冲形成电路两部分组成，由DSP作为主控制芯片，控制IGBT的触发和实现软开关技术，并用仿真软件PSIM对高压脉冲电源进行仿真分析，验证了设计思想的正确性。
由于脉冲电源有断续供电的特性，在很多领域都获得了广泛的应用。
比如说高能量物理、粒子加速器、金属材料的加工处理、食品的杀菌消毒、环境的除尘除菌等方面，都需要这样一种脉冲能量--可靠、高能量、脉宽和频率可调、双极性、平顶的电压波形。
无论将此高功率脉冲电源用于何种用途，高压脉冲电源均是其设计的核心部分。
传统的高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者旋转火花隙来获取高压脉冲，因而大都比较笨重，且获得的脉冲频率范围有限，其重复频率难以调节，脉冲波形易变化，可靠性较低，控制较困难，成本较高。
文中采用固态电器--IGBT来获取高压脉冲波形。
将IGBT 作为获取高压脉冲的电子开关，利用IGBT构成LCC串并联谐振变换器作为高压脉冲电源的充电电源，同时利用IGBT构成全桥组成脉冲形成电路，输出双极性高压脉冲波形。
文中给出了系统结构、系统各个部分功能说明，通过仿真电力电子仿真软件PSIM对LCC充电过程和脉冲形成电路进行仿真分析。
1 高压脉冲电源系统结构1.1 高压脉冲电源的拓扑结构高压脉冲电源常用的主电路拓扑可以归纳为两类：电容充放电式和高压直流开关电源加脉冲生成的两级式两种。
电容充放电式是通过长时间充电、瞬间放电，即通过控制充放电的时间比例，达到能量压缩、输出高压大功率脉冲的目的。
优点是可以输出的脉冲功率和电压等级较高，脉冲上升沿较陡;但是，输出脉冲的精度难以控制，而且重复频率低，因而应用范围比较有限，主要应用在核电磁物理研究、烟气除尘、污水处理、液体杀菌等场合。
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。
脉冲高压电源的应用研究
脉冲高压电源的应用研究摘要：随着环保的要求不断提升，工业企业中排烟中的粉尘浓度要求更低。
原有电除尘器配置的电源结构和组合方式不能满足需求，纷纷采取脉冲高压电源进行除尘效果的改善，本文结合脉冲高压电源在电除尘领域的应用效果进行分析比较，以说明脉冲高压电源的应用优势。
关键词：脉冲高压电源烟尘浓度电除尘1引言经济的高速发展对于能源的需求不断增加，电力资源主要依靠燃煤电厂。
电厂在正常运行过程中，其烟道气内会存有大量的烟尘，随着环保要求的不断严格，目前要求电厂的排烟烟尘含量应低于30mg/m3,而对于某些重点地区的要求排放量低于20mg/m3。
电除尘技术就是利用高压电使得气体发生电离，从而产生电晕放电。
空气中通入高压电后，气体中的颗粒就会带有电荷。
在电场力的作用下，使得带有电荷的颗粒发生位移，从而与气体进行分离。
分离后的颗粒通过捕集装置进行搜捕。
电除尘技术一般效率较高，但需要持续耗能。
由于排放要求的不断严格，原有的电除尘器不能很好地满足目前的要求，因此对于原有的电源系统进行升级改造提升除尘的效果是目前最为合适的方案。
在电源改进方案中，在原有电源基础上再添加脉冲高压电源可以使得原有的除尘效果得到明显提升，据相关数据显示，通过添加脉冲高压电源，可以使得电除尘效果从原有的40mg/m3-50mg/m3降低至20mg/m3-30mg/m3,同时还能进一步节约成本。
本文主要针对脉冲高压电源在电除尘的应用进行分析介绍。
2脉冲高压电源特点脉冲高压电源的供电原则上属于间歇供电，高压直流和高压脉冲电源通过耦合电容和滤波电感加载到静电除尘器的两端，通过脉冲高压电源的引入可以改善电除尘的效果，同时也能有效抑制反电晕现象，使得电除尘器的体积减小。
引入脉冲高压电源相当于在原有的直流高压电源中叠加一个高压电源，原有的直流高压电源可以是单项或三相工频高压电源、高频高压电源等，一般而言直流高压电源的输出电压在60KV，高频脉冲电源的输出电压为80KV，因此改进后的电源输出电压可以达到140KV，有效改善电除尘效果。
全固态高压脉冲电源讲解
•上升沿：
2kV~240kV 400A 21kHz 200ns~数us 20ns
所有参数均可根据实际需求进行个性化定制。
发展趋势
• 固态化 • 高重频 • 模块化 • 智能化
谢谢！
饶俊峰 博士 上海理工大学 02155271357 15821723687 Email: jfrao@ raojunfeng1985@
全固态高压脉冲电源
饶俊峰 博士 上海理工大学 15821723687 jfrao@
电源实物
• 20kV/200A/5kHz • 体积：800*300*300mm3
部分电源实物
参数： 20kV/20A/10kHz 体积： 800*300*300mm3
电源实物
光纤隔离驱动,20个模块 参数：240kV/100A 体积：1800*750*750mm3
工作原理
VDC
L
D1a
D2a
C1
S1
D1
C2
S2
D2
负载
Dna
Cn
Sn
Dn
电容并 联充电
串联放电，获 得多倍电压
电源优势
全固态：所有元件均为固态器件
• 电压、频率、脉宽均连续可调
• 高频率（10kHz，MHz）
• 寿命长
• 体积小 • 稳定
固态 MARX
电气参数（连续可调）
• 电压： • 电流： • 频率： • 脉宽：
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2014-06-04
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
报告目录
报告核心要素......................................................................................................... I 一、主题简介........................................................................................................ 1 二、主题相关科研产出总体分析........................................................................ 1 2.1 文献总体产出统计 ................................................................................ 1 2.2 学术关注趋势分析 ................................................................................ 2 三、主题相关科技论文产出分析........................................................................ 2 3.1 中文期刊论文 ........................................................................................ 2 3.1.1 近十年中文期刊论文分布列表 ................................................. 2 3.1.2 中文期刊论文增长趋势 ............................................................. 3 3.1.3 发文较多期刊 ............................................................................. 4 3.1.4 发文较多的机构 ......................................................................... 4 3.1.5 发文较多的人物 ......................................................................... 5 3.1.6 核心期刊分布数量对比 ............................................................. 5 3.1.7 最近相关中文期刊论文 .............................................................. 6 3.1.8 被引较多的相关期刊论文 .......................................................... 7 3.2 学位论文 ................................................................................................ 9 3.2.1 近十年学位论文年代分布列表 ................................................. 9 3.2.2 学位论文增长趋势 ................................................................... 10 3.2.3 硕博学位论文数量对比 ........................................................... 10 3.2.4 发文较多的机构 ....................................................................... 11 3.2.5 发文较多的人物 ....................................................................... 11 3.2.6 最近相关学位论文 ................................................................... 12 3.3 中文会议论文 ...................................................................................... 13 3.3.1 近十年中文会议论文年代分布列表 ....................................... 13 3.3.2 中文会议论文增长趋势 ........................................................... 13 3.3.3 中文会议论文主办单位分布 ................................................... 14 3.3.4 发文较多的机构 ....................................................................... 14 3.3.5 发文较多的人物 ........................................................................ 15 3.3.6 最近相关中文会议论文 ............................................................ 16 3.4 外文期刊论文 ...................................................................................... 17 3.4.1 近十年外文期刊论文年代分布列表 ....................................... 17 3.4.2 外文期刊论文增长趋势 ........................................................... 18 3.4.3 最近相关外文期刊论文 ........................................................... 18 3.5 外文会议论文....................................................................................... 20