[发明专利]双极性脉冲发生器

说明书

本发明提供了一种在技术上容易实现的双极性脉冲发生器，包括直流供电单元、谐振‑逆变单元、脉冲变压器和副边输出单元；所述直流供电单元包括两个直流电源、两个直流支撑电容和两个扼流圈；所述谐振‑逆变单元包括两个谐振电容和两个谐振开关。通过本发明可以以谐振变换加全桥逆变的方式得到一个频率可调、幅度可调、正负脉冲数量比可调的双极性脉冲发生器，具有效率高、结构简单、控制方便、成本低廉等优点。

技术领域：

本发明属电源变换领域，具体涉及一种双极性脉冲发生器。

背景技术：

随着电力电子技术的发展，开关电源在各行业都得到了广泛的应用，作为开关电源的一种，谐振变换器由于其高效率、简单等优势，在业界得到了广泛应用。

目前在很多应用中都需要提供微秒级别、双极性脉冲电压的供电方案，例如静电除尘领域、VOCs脱除、废水零排放等领域。本发明提出了一种新的拓扑结构，通过谐振变换加全桥逆变的方式提供一个频率可调、幅度可调、正负脉冲数量比可调的双极性脉冲发生器，具有效率高、结构简单、控制方便、成本低廉等优点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新型的在技术上容易实现的双极性脉冲发生器。

本发明的具体技术方案如下：

一种双极性脉冲发生器，包括直流供电单元、谐振-逆变单元、脉冲变压器15和副边输出单元；所述直流供电单元包括两个直流电源、两个直流支撑电容和两个扼流圈；所述谐振-逆变单元包括两个谐振电容和两个谐振开关；其中，第一直流电源1第一输出端与第一直流支撑电容3第一输出端相连后，经第一扼流圈5后，一路经第一谐振开关7与脉冲变压器15输入端a相连；经第一扼流圈5后另一路经谐振电容13和脉冲变压器输入端b相连；经第一扼流圈5后还有一路经第三谐振开关9与脉冲变压器输入端c相连；第一直流电源1第二输出端与第一直流支撑电容3第二输出端相连后和工作地23相连；所述第二直流电源2第一输出端和第二直流支撑电容4第一输出端相连后和工作地23相连，第二直流电源2第二输出端与第二直流支撑电容5第二输出端相连后，经第二扼流圈6后一路经第二谐振开关8与脉冲变压器输入端a相连；经第二扼流圈6后另一路经谐振电容14与脉冲变压器输入端b相连；经第二扼流圈6后还有一路经第四谐振开关10、谐振电感17与脉冲变压器输入端c相连；脉冲变压器原边绕组中间抽头b和工作地23相连。

本发明的进一步设计在于：

谐振-逆变单元还包括第一谐振电感16和第二谐振电感17，第一谐振电感16连接于第一谐振开关7与脉冲变压器15输入端a之间；第二谐振电感17连接于第三谐振开关9和脉冲变压器15输入端c之间；

或者第一谐振电感16连接于第一谐振电容13与脉冲变压器15中间抽头b之间；第二谐振电感17连接于第二谐振电容14和脉冲变压器15中间抽头b之间，或第二谐振电感17连接于第二扼流圈6和第二谐振电容14之间；

或者第一谐振电感16连接于第一扼流圈5和第一谐振电容13之间；第二谐振电感17连接于第二扼流圈6和第二谐振电容14之间，或第二谐振电感17连接于第二谐振电容14和脉冲变压器15中间抽头b之间。

该双极性脉冲发生器还包括第一保护单元11和第二保护单元12；第一保护单元11第一输出端和第一谐振电容13第一输出端相连，第一保护单元11第二输出端和第一谐振电容13第二输出端相连；第二保护单元12第一输出端和第二谐振电容14第一输出端相连，第二保护单元12第二输出端和第二谐振电容14第二输出端相连。

第一保护单元11和第二保护单元12采用无源钳位吸收电路，如RCD、RC等形式，或者有源钳位电路，保护单元可以根据实际应用需求来选择是否采用，用于保护谐振开关7-10，