高压技术

    ns高压脉冲电源

           高压脉冲电源是高压电源的一种,是在高压直流电源的基础上增加了开关电路,从而输出脉冲幅度可调、脉冲宽度可调、脉冲频率可调、脉冲输出个数可设定的一种高压电源。


    基本内容

           高压脉冲电源的种类有很多,按高压脉冲电源的实现的方法其可分为机械开关式,高压固态开关式,和Marx网络(Marx发生器)等。其中高压固态开关式,和Marx网络可实现纳秒级的窄脉冲和很高的脉冲频率。高压脉冲电源可广泛用于空气净化,放电等离子烧结、高压充电、纳米制备脉冲电源高压放电、制作纳米材料、处理染料废水等多种场合。
           高压脉冲电源的技术参数除了脉冲宽度、重复频率,在放电场合单次放电能量也是非常重要的参数。对于一些特殊场合,高压脉冲电源的前后沿要求陡直,达到纳秒级,就需要非常先进的开关器件和控制有效的储能电路,北京瑞昂特科技有限公司在高压脉冲电源上潜心研究多年,获得多项研发专利,致力于为客户提供功能齐全、性能稳定的高压脉冲电源产品。 
           生产高压脉冲电源的厂家有很多,国内有北京瑞昂特科技有限公司、大连泰思曼高压电源有限公司,生产的高压脉冲电源以高压固态开关式,和Marx网络为主。 



    工作原理

    等离子体电源采用脉冲电源供电,放电极直接置于水中,放电使是该装置的关键设备,其性能和参数将直接决定反应器内等离子体的状态,从而影响水处理的效果。为了持续稳定地生成和维持低温等离子体,高压脉冲必须具有脉冲前沿陡峭、脉冲宽度窄的特点,以得到强电场并达到节能的目的。该装置采用空载峰值30kV、上升时间100ns,满载峰值25kV、30A、脉宽<300ns,脉冲频率1-10kHz 可调的快脉冲电源。

    传统的脉冲电源多为利用火花隙作为开关产生脉冲,但是火花开关寿命较短,该电源采用新型电力电子开关器件代替火花隙,这样可以大大的提高开关的寿命以及电源工作的可靠性和稳定性。脉冲电源电路原理图如图。

    脉冲电源原理为交流电经过变压器后输出1.5kV 的交流电,经过电容C1、C2、C3和二极管D1、D2 所组成的倍压电路后,成为3 kV 的直流电。达到3 kV 后给硅堆触发信号,开关(硅堆)被直流电击穿,从而在水间隙中产生等离子体。


    电源保护功能简介

    本电源具有灯丝过流、灯丝欠流、高压过压和高压过流保护功能。当正常开启电源后,如果出现灯丝欠流、高压过压和输出过流中任何一种故障均会自动切断电源的高压输出;如果出现灯丝过流故障,会自动切断灯丝输出,然后因为灯丝欠流故障同时切断高压输出,最大程度保护设备和人身安全高压过压、高压过流和灯丝过流均有故障锁存功能,只有在故障排除以后,复位后才正常。灯丝欠流不具有故障锁存功能,只有实时连锁和显示。以上四种保护在面板均有对应指示。

    开关机流程及注意事项

    1、确保外部连锁和供电电源正常;

    2、检査面板上两个调压器旋钮是否都在“0”位?确认处于“0”位;

    3、开启面板“电源”按钮,电源指示灯亮;

    4、检查面板有无故障指示灯亮(灯丝欠流除外),有故障则按面板“复位”按钮,消除开机随机故障;此时灯丝欠流指示应该是红灯亮;

    5、缓慢调节灯丝调压器旋钮,直至输出额定值(面板上电表指示灯丝的初级电压、电流值,可以作为参考,用于观测和检査灯丝的工作状态),在调节程中欠流指示灯会自动熄灭;

    6、正常后面板高压指示灯显示绿色,代表可以正常加高压;

    7、等待灯丝稳定,如果在加灯丝的过程中出现灯丝过流现象,会自动切断灯丝输出,此时应该把调压器调到“”,复位后再缓慢调节灯丝调压器旋钮;

    8、确认需要加高压时,缓慢调节高压调节调压器旋钮,直至输出到额定高压;

         如果在加高压过程中出现高压过压和高压过流现象,会自动切断高压输出此时应该把调压器调到“り”,复位后再缓慢调节高压调压器旋钮

    9、在使用本地触发时,先将“触发控制”选择开关置于“本地”位置,然后按下“本地触发”按钮,有正常的脉冲高压输出。在使用遥控触发时需将“触发控制”选择开关置于“远控”位置,然后按下远控触发按钮,有正常的脉冲高压输出;

    10、为了能更准确的检测输出脉冲高压的电压和电流值,建议使用示波器观测输出脉冲波形,按照核定的系数计算,得到输出的高压脉冲电压和电流值;

            特别注意每次关机和出现除灯丝欠流保护外的故障保护后一定要将对应的调压器调节旋钮回到“0”位。


    应用

            高压脉冲电源可广泛用于空气净化,放电等离子烧结、高压充电、纳米制备脉冲电源高压放电、制作纳米材料、处理染料废水等多种场合。