高壓電源一般為單極性輸出的,在電容充電、功率脈沖領(lǐng)域儲能電容在放電的過程中常見的是LRC諧振電路,電容上的電壓波形是類似阻尼震蕩不斷衰減的正弦波。在負(fù)半周的電壓是和電容初始的充電電壓相反的,此時的電壓就稱之為反峰電壓。電壓在0以下持續(xù)的時間稱之為反峰電壓持續(xù)時間。
反峰電壓仿真
首先建立LRC仿真電路圖,其中C1為儲能電容初始電壓4kV、L1為電感電感量1mH、R1為電阻阻值1Ω、VF1為電壓測量點(diǎn)、AM1為電流測量點(diǎn)。
為什么反峰會導(dǎo)致電源損壞
正極性高壓電源和負(fù)極性高壓電源的損壞機(jī)理相同,本文以正極性高壓電源舉例說明。正電源是輸出正電壓即電荷在電源內(nèi)部從地流向正極輸出。高壓電源的次級(二次側(cè))允許電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極流向正極。而在反峰過程中由于高壓電源輸出端電壓低于0V,所以電源內(nèi)部整流二極管導(dǎo)通,電荷不受控制的從地流向輸出端導(dǎo)致次級(二次側(cè))整流二極管損壞。
各種反峰類型以及應(yīng)對措施
正如前言中提到的,反峰是導(dǎo)致高壓電源損壞的最主要原因之一,可以說做好反峰的防護(hù)及應(yīng)對那么整個脈沖功率系統(tǒng)就成功了一半。由于脈沖功率系統(tǒng)輸出電流和驅(qū)動負(fù)載各有不同,沒有一套萬能的防反峰方案,只能根據(jù)具體的反峰類型制定合適的防反峰方案。不同的防反峰措施有不同的適應(yīng)范圍和不同的優(yōu)缺點(diǎn),可以根據(jù)實(shí)際工程中的側(cè)重點(diǎn)決定使用哪種防反峰方案,有時可以多種防反峰措施組合使用來達(dá)到理想的防反峰效果。