高壓逆變電源負載阻抗特性分析

0 引言
目前，在臭氧發(fā)生器、污水處理、煙氣脫硫、高功率激光、等離子體放電等技術領域，高壓逆變電源正得到越來越多的應用。傳統(tǒng)的高壓逆變電源一般由工頻或中頻變壓器直接升壓或LC串聯(lián)諧振獲得，不可避免地存在體積大、效率低的缺點。在目前許多需要高壓電源的場合，采用高頻技術和軟開關技術，可以有效減小高頻電源體積、重量和損耗，所以高頻高壓逆變電源是未來發(fā)展的方向。
由于高壓逆變電源的應用領域不同，負載的阻抗也會不同；另外電源在工作時負載阻抗會隨溫度的變化而變化，所以研究負載的變化對逆變電源輸出參數(shù)的影響有著重要的意義，也是設計一個優(yōu)良電源的關鍵。本文根據(jù)實際應用中的逆變電源，分析了負載阻抗變化的特性。

1 實際電路及其工作原理
高壓逆變電源前級一般采用不控整流、全橋逆變，后級采用串聯(lián)諧振軟開關結構。本實驗電源也是這種結構。由于電路實際中要求負載在短路時對系統(tǒng)影響很小，所以負載不能直接串聯(lián)在后級諧振回路中，而采用負載部分接入的方式，本實驗電路框圖如圖1所示。

其具體組成如下：1)調壓器。輸入220V工頻電壓，輸出0~220V可調；2)整流：全橋整流；濾波：4個450V／470 μ F電容并聯(lián)；3)逆變。全橋逆變電路，由控制電路、驅動電路、保護電路和MOS管組成的全橋開關構成；控制電路由TL494構成，可以通過改變脈沖寬度改變輸出參數(shù)；開關管采用三菱的MOSFET管，極限參數(shù)為20A／1200V；4)高頻變壓器。采用高頻升壓變壓器，原邊線圈3股50匝，副邊2股80 匝；5)諧振電容。由14個22nf、／1200V電容組成，構成諧振軟開關電路，電路的設計諧振頻率為100KHz；6)負載和其中四個電容并聯(lián)，采用部分接入形式。此電路負載在試驗測試時用可變電阻代替。