[发明专利]一种高压电源

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及电子束焊接技术，尤其涉及一种高压电源。

背景技术

目前，由于电子束焊接的焊接质量高、焊接热变形小等特点，已经成为了发展最快，且应用最为广泛的电子束技术。电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源，用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属,使其快速熔融,并迅速冷却来达到焊接的目的。

电子束焊接技术对于其应用的高压电源要求较高，因为高压电源直接决定着高电压和束流的稳定，进而会影响到焊缝的质量。当前电子束焊接技术所应用的高压电源一般采用一次变压，即主要在变压器中，通过副边绕组的串并联方式获得高电压输出和高功率输出，之后再依靠整流来获取所需要的电压。当前，人们希望能够从高压电源上获取更高的输出电压，以满足电子焊接的要求。而目前获取更高的输出电压所采用的一般是在变压器中增加绕组，并提高输入电压的方式，这就需要变压器能承受更高的输入电压，进而需要增加变压器的绝缘距离。而增加变压器的绝缘距离容易造成漏磁较大的问题。可见采用改变变压器的绕组并提高输入电压的方式对当前的变压器要求很高，使得提高高压电源的输出电压较难实现。

发明内容

本发明实施例提供一种高压电源，以解决现有技术提高高压电源的输出电压较难实现的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压电源，包括全控三相整流电路、绝缘栅双极型晶体管IGBT逆变电路、变压器以及矩阵拓扑倍压整流电路，所述矩阵拓扑倍压整流电路的输入端依次通过所述变压器、IGBT逆变电路以及全控三相整流电路连接三相交流电源，所述矩阵拓扑倍压整流电路的输出端作为所述高压电源的输出端。

所述矩阵拓扑倍压整流电路包括倍压单元电路阵列、多个分压电阻、低电势端以及零电势端，所述多个分压电阻串联在所述低电势端和所述零电势端之间；所述倍压单元电路阵列的每一行均连接一个分压电阻，所述倍压单元电路阵列的行数为所述倍压单元电路阵列的纵向维度，所述倍压单元电路阵列的列数为所述倍压单元电路阵列的横向维度。

所述倍压单元电路阵列的横向维度大于等于一，所述倍压单元电路阵列的纵向维度大于一。

所述高压电源包括多个变压器，所述变压器的数量与所述横向维度的值相同。

所述倍压单元电路阵列中包括多个倍压单元电路，所述倍压单元电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第二电容和第三电容；

所述第一二极管与所述第二二极管串联后，与所述第一电容并联；所述第三二极管与所述第四二极管串联后，与所述第一电容并联；

所述第一二极管的负极与所述第二电容的第一端相连，所述第三二极管的负极与所述第三电容的第一端相连；

所述第一二极管的正极和所述第三二极管的正极与其所在的行所对应的分压电阻的一端相连，所述第二二极管的负极和所述第四二极管的负极与其所在的行所对应的分压电阻的另一端相连。

在所述倍压单元电路中，与所述零电势端相邻的一行的倍压单元电路的第二电容的第二端与所述变压器的副边绕组的一端连接，第三电容的第二端与所述变压器的副边绕组的另一端连接，第二二极管的负极和第四二极管的负极与所述变压器的副边绕组的中点连接。

同一列的各倍压单元电路中的各所述第一电容从零电势端向低电势端依次串联，各所述第二电容从零电势端向低电势端依次串联，各所述第三电容从零电势端向低电势端依次串联。

所述高压电源还包括第一数字信号处理器和第二数字信号处理器；

所述第一数字信号处理器加载有所述高压电源的输出端的电压反馈信号和预先设置的电压给定信号，并与所述IGBT逆变电路连接；所述第一数字信号处理器用于控制所述IGBT逆变电路的导通时间；

所述第二数字信号处理器加载有功率给定信号和功率反馈信号，并与所述全控三相整流电路连接；所述功率给定信号是通过预先设置的电流给定信号和预先设置的电压给定信号获取的；所述功率反馈信号是通过电流反馈信号和所述电压反馈信号获取的；所述电流反馈信号是通过所述高压电源的输出端的电流获取的；所述第二数字信号处理器用于控制所述全控三相整流电路的导通时间。