[发明专利]改进高压充电装置及脉冲成形网络系统电磁兼容性的方法

说明书

本发明公开了改进高压充电装置及脉冲成形网络系统电磁兼容性的方法，包括充电机、电容器、脉冲发生单元、触发单元和负载，所述充电机的输出端与电容器的输入端电性连接，且电容器和触发单元的输出端均与脉冲发生单元的输入端电性连接，所述脉冲发生单元的输出端分别与充电机和负载的输入端电性连接，本发明涉及电力系统技术领域。该改进高压充电装置及脉冲成形网络系统电磁兼容性的方法，通过从元器件选择、功能电路实现、信号传输、干扰源合理分布、接口输入输出、模块化分配及布局等逐步贯彻执行电磁兼容设计，同时在高精度充电装置的软件设计过程中，采取软件滤波措施，提高抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体为改进高压充电装置及脉冲成形网络系统电磁兼容性的方法。

背景技术

脉冲功率技术是基于国防科研需求而发展起来的一门技术，应用在高功率粒子束、电磁发射、高功率微波、核聚变等领域，随着脉冲功率技术向高功率、多样化、高重频、全固态、模块化、小型化的方向发展，已经越来越多的应用于民用和工业部门，有着极为广泛的应用和发展前景，主要在能源境科学、医疗和生物工程、教育等多个领域，如纳米制造、辐射改性、消毒杀菌、高压除尘、疾病治疗和有机废水处理等。

在脉冲功率技术发展早期，主要是应用在军事领域而且当时还由于各种技术条件的限制，脉冲功率源的体积比较庞大、成本非常高，随着高新技术和电力电子器件的发展，脉冲功率电源逐渐也应用于民用领域，而早期庞大的体积不利于使用和推广，因为之前的脉冲功率源体积比较大，电压等级高的电路和电压等级相对较低的电路距离较远，也就没有考虑磁场辐射和电磁力的影响，但是随着脉冲功率源向小型化、模块化的方向发展，充电电源与储能电容器、脉冲成形网络PFN通常会集成在一个框架内，充电电源与储能电容器和脉冲成形网络PFN各部分电路的间距变得较小，受到较强的磁场干扰，而且磁场干扰和电磁力的影响也成为了制约脉冲功率技术发展的重要问题之一。

在高频高压的工况下实现输出端的恒流高压，整个电路的控制是以控制芯片的控制板实现的，主电路的高频高压信号对控制电路产生电磁干扰，并且为了提高整个充电机装置的功率密度，主电路和控制电路在空间上较近，受到较强的磁场干扰，是制约脉冲功率技术发展的重要问题之一，对于整个充电系统来讲，充电机是为强磁场实验室服务的，意味着充电机工作的电磁环境恶劣多变，如何实现充电机装置自身的电磁兼容，以及抵抗外界的电磁干扰，对装置在脉冲功率电源放电时的磁场分布和电动力影响设计是保证充电机装置稳定工作是需要克服的难点。

针对电路特点以及电磁兼容性规范中对设备级电磁兼容性的设计要求，对设备进行详细的电磁兼容性设计，从元器件选择、功能电路实现、信号传输、干扰源合理分布、接口输入输出、模块化分配及布局等逐步贯彻执行电磁兼容设计，在高精度充电机的硬件设计过程中，采取了滤波、接地、搭接、屏蔽等措施提高产品的电磁兼容性，同时在高精度充电装置的软件设计过程中，采取软件滤波措施，提高抗干扰能力。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了改进高压充电装置及脉冲成形网络系统电磁兼容性的方法，改进高压充电装置及脉冲成形网络系统的电磁兼容性，并提高系统工作的稳定性。

(二)技术方案