高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统的制作方法

1.本发明属于高压直流供电技术领域，尤其涉及一种高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统。


背景技术：

2.随着电子技术的迅猛发展，高压直流供电技术广泛应用于环卫、真空电子、测控、国防、医疗、科研等领域中，如大排放、大空间空气净化、高功率真空电子束涂层、高压测控、高功率长脉冲电磁发射、大功率电子枪、重粒子高电场加速器等，高压直流供电应用日益广泛。
3.目前，市面上的高压直流供电绝大多数使用倍压整流技术，由于启辉电压接近空载电压，工作电离电压几乎接近零电压，两者之间电压变化范围极大，在高功率系统的应用中几乎为断续工作模式，无法快速相应电离环境，且气体电离后，极间电阻、电压降为零，其电流瞬间无穷大，导致系统产生强电弧，对设备与工作人员均造成隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供高压直流宽带长脉冲电流源及高压直流宽带长脉冲系统，旨在解决现有技术中因倍压整流技术在高功率系统中电压变化极大并产生强电弧，导致系统断续工作、电流不稳定且具有安全隐患的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供一种高压直流宽带长脉冲电流源，包括：相控桥整流滤波电路、高频逆变电路、模块式绕组二次升压变压器组合、整流桥式整流电路、脉冲扼流电路、辉光不灭电路、立即灭弧电路和故障延时复位电路；所述相控桥整流滤波电路与所述高频逆变电路连接；所述高频逆变电路与所述模块式绕组升压变压器组合连接，所述模块式绕组升压变压器组合与所述整流桥式整流电路连接，所述整流桥式整流电路与所述脉冲扼流电路连接；所述脉冲扼流电路与一采样电路连接，所述辉光不灭电路和所述立即灭弧电路均与所述采样电路连接，所述辉光不灭电路和所述立即灭弧电路均与一脉宽调制控制电路连接，所述脉宽调制控制电路与一驱动电路连接，所述驱动电路与所述故障延时复位电路连接，所述驱动电路与所述高频逆变电路连接，所述驱动电路将驱动信号输出至所述高频逆变电路。
6.可选地，所述立即灭弧电路包括比较电路、逻辑与门电路、单稳态电路和第一逻辑或门电路，所述比较电路与所述采样电路和所述逻辑与门电路连接，所述逻辑与门电路与所述单稳态电路连接，所述单稳态电路与所述第一逻辑或门电路连接，所述第一逻辑或门电路与所述脉宽调制控制电路连接。
7.可选地，所述辉光不灭电路包括电流绝对值信号放大电路与电压绝对值信号放大电路，所述电流绝对值信号放大电路和所述电压绝对值信号放大电路均与所述采样电路连接，所述电流绝对值信号放大电路和所述电压绝对值信号放大电路并联后接入所述脉宽调制控制电路。
8.可选地，所述模块式绕组二次升压变压器组合包括一次隔离升压变压器与二次升压变压器，所述二次升压变压器为模块组合变压器，所述二次升压变压器包括二次变压器初极绕组模块与二次变压器次极绕组模块，所述一次隔离升压变压器的初极与所述高频逆变电路连接，所述一次隔离升压变压器的次极与所述二次变压器初极绕组模块连接，所述二次变压器初极绕组模块包括多个相互并联的低压绕组，所述二次变压器次极绕组模块由多个所述低压绕组模块组成，各低压绕组模块的输出端均并联一电阻并与所述整流桥式整流电路连接。
9.可选地，所述整流桥式整流电路包括多个桥式高压整流器，各所述低压绕组的输出端对应连接一所述桥式高压整流器的输入端，各所述桥式高压整流器的输出端依次串联，
10.其中，串联首端的桥式高压整流器为高压脉冲总负端输出，串联尾端的桥式高压整流器为高压电源总正端输出，且各所述桥式高压整流器的输出端均并联一只电阻。
11.可选地，所述脉冲扼流电路多个空心线圈、多个电阻与多个二极管，各所述空心线圈依序相互串联，各电阻依序相互串联，各所述二极管依序相互串联，且串联首端的所述空心线圈、所述电阻和所述二极管均与所述高压电源总正端连接，所述串联尾端的多个所述空心线圈、多个所述电阻和多个所述二极管均与所述采样电路连接。
12.可选地，所述故障延时复位电路包括rs触发器电路与延时复位电路，所述rs触发器电路的输入端与所述驱动电路的故障检测输出端连接，所述rs触发器电路的输出端与所述第一逻辑或门电路和所述延时复位电路连接，所述延时复位电路与所述驱动电路的复位引脚连接。
13.可选地，所述rs触发器电路包括第七mos管、第八mos管、第十六光耦、第二逻辑或门电路、第四逻辑与门电路，所述第七mos管和所述第八mos管与所述驱动电路的oc端连接，所述第十六光耦与所述第四逻辑与门电路连接，所述第四逻辑与门电路、所述第七mos管和所述第八mos管均与所述第二逻辑或门电路连接，所述第二逻辑或门电路与所述延时复位电路连接。
14.可选地，所述延时复位电路包括第七十二电阻、第三十二二极管、第十七电容、第九mos管、第十七光耦与第十八光耦，所述rs触发器电路与所述第七十二电阻和所述第三十二二极管连接，所述第七十二电阻和所述第三十二二极管并联后与所述第十七电容连接，所述第十七电容接地，所述第七十二电阻和所述第三十二二极管还与所述第九mos管的栅极连接，所述第九mos管的源极与所述第十七光耦和第十八光耦的输入端连接，所述第十八光耦与所述第十七光耦连接，所述第十七光耦与所述驱动电路连接。
15.本发明实施例提供的高压直流宽带长脉冲电流源中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
16.1、本发明通过设置所述相控桥整流滤波电路，将三相交流电转换为直流电，且通过依次连接的所述高频逆变电路、所述模块式绕组升压变压器、所述整流桥式整流电路和所述脉冲扼流电路，将直流电转换为高压交流电且防止变压器线包间出现电弧，并对高压交流电进行均压整流，移除其中的交流电，使电流连续使电压分布均匀并输出稳压高频直流电。
17.2、本发明通过设置采样电路，将采样的电流电压值传输至所述立即灭弧电路和辉
光不灭电路，由所述立即灭弧电路获取所述采样整流电路采样的电流电压值，实时进行灭弧处理，将电弧彻底消灭，高效率地灭弧；还由所述辉光不灭电路根据电流电压值的大小，如输出突然增大，则控制误差放大器的误差值减小，如输出突然减小，则控制误差放大器的误差值增大，从而控制驱动信号，便于对电流源进行控制，提高电流源效率的同时消除安全隐患。
18.3、本发明通过设置所述故障延时复位电路，由所述故障延时复位电路获取来自所述驱动电路的逆变桥过流信号，经设置于故障延时复位电路的rs触发器对所述驱动电路发出复位信号，使电流源出现故障及时复位，提高了电流源的可靠性。
19.本发明还提供一种高压直流宽带长脉冲系统，所述高压直流宽带长脉冲系统包括所述高压直流宽带长脉冲电流源，本发明新型实施例提供的高压直流宽带长脉冲系统中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
20.因所述高压直流宽带长脉冲系统包括所述具有所述高压直流宽带长脉冲电流源，故所述高压直流宽带长脉冲系统亦能实现在高功率系统中保持连续工作，及时响应电离环境，高效率地灭弧，提高电流源效率的同时消除安全隐患的功能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的高压直流宽带长脉冲电流源的电路原理图；
23.图2为本发明实施例提供的相控桥整流滤波电路、高频逆变电路和驱动电路的电路原理图；
24.图3为本发明实施例提供的二次升压变压器的电路原理图；
25.图4为本发明实施例提供的整流桥式整流电路、脉冲扼流电路和采样电路的电路原理图；
26.图5为本发明实施例提供的辉光不灭电路的电路原理图；
27.图6为本发明实施例提供的立即灭弧控制电路的电路原理图；
28.图7为本发明实施例提供的故障延时复位电路的电路原理图。
29.其中，图中各附图标记：
30.相控桥整流滤波电路—100 高频逆变电路—200
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整流桥式整流电路—300
31.脉冲扼流电路—400
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采样电路—500
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辉光不灭电路—600
32.电流绝对值信号放大电路—610 电压绝对值信号放大电路—620
33.立即灭弧控制电路—700
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比较电路—710
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逻辑与门电路—720
34.单稳态电路—730
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故障延时复位电路—800 rs触发器电路—810
35.延时复位电路—820
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驱动电路—900
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脉宽调制控制电路
‑
901。
具体实施方式
36.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具
体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
37.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
38.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
39.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0040]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0042]
在本发明的一个实施例中，如图1至图7所示，提供一种高压直流宽带长脉冲电流源，包括相控桥整流滤波电路100、高频逆变电路200、模块式绕组二次升压变压器组合、整流桥式整流电路300、脉冲扼流电路400、辉光不灭电路600、立即灭弧电路700和故障延时复位电路800。
[0043]
所述相控桥整流滤波电路100与所述高频逆变电路200连接；所述高频逆变电路200与所述模块式绕组二次升压变压器组合连接，所述模块式绕组二次升压变压器组合与所述整流桥式整流电路300连接，所述整流桥式整流电路300与所述脉冲扼流电路400连接；所述脉冲扼流电路400与一采样电路500连接，所述辉光不灭电路600和所述立即灭弧电路700均与所述采样电路500连接，所述辉光不灭电路600和所述立即灭弧电路700均与一脉宽调制控制电路901连接，所述脉宽调制控制电路901包括pwm芯片u1，所述pwm芯片u1与所述辉光不灭电路600和所述立即灭弧电路700连接，所述脉宽调制控制电路901与一驱动电路900连接，所述驱动电路900包括驱动控制芯片u2，所述驱动控制芯片u2与所述pwm芯片u1和故障延时复位电路800连接，所述驱动电路900与所述高频逆变电路200连接，所述驱动控制芯片u2将驱动信号输出至所述高频逆变电路200。
[0044]
在本实施例中，通过设置所述相控桥整流滤波电路100，将三相交流电转换为直流电，且通过依次连接的所述高频逆变电路200、所述模块式绕组二次升压变压器组合、所述整流桥式整流电路300和所述脉冲扼流电路400，将直流电转换为高压交流电且防止变压器线包间出现电弧，并对高压交流电进行均压整流，移除其中的交流电，使电压分布均匀并输出稳压高频直流电。
[0045]
所述采样电路500接入所述高频直流电并将采样的电流电压值传输至所述立即灭弧电路700和所述辉光不灭电路600；所述立即灭弧电路700获取所述采样电路500采样的电流电压值，进行灭弧处理并输出至所述脉宽调制控制电路901，由所述脉宽调制控制电路901与所述驱动电路连接，所述驱动电路900与所述高频逆变电路200连接，锁定脉冲宽度并反馈驱动信号至所述高频逆变电路200中；由此，使所述高压直流宽带长脉冲电流源能够在高功率系统中保持连续工作，及时响应电离环境，高效率地灭弧，提高电流源效率的同时消除安全隐患。
[0046]
在本发明的另一个实施例中，如图1和图6所示，所述立即灭弧电路700包括比较电路710、逻辑与门电路720、单稳态电路730和第一逻辑或门电路or1，所述比较电路710与所述采样电路500和所述逻辑与门电路720连接，所述逻辑与门电路720与所述单稳态电路730连接，所述单稳态电路730与所述第一逻辑或门电路or1连接，所述第一逻辑或门电路or1与所述脉宽调制控制电路901连接。
[0047]
进一步地，所述比较电路710包括第一比较器u7、第二比较器u8、第三比较器u9、第四比较器u10、第五比较器u11和第六比较器u12。所述采样电路500采样包括电流采样绝对值与电压采样绝对值；所述逻辑与门电路720包括第一逻辑与门电路and1、第二逻辑与门电路and2和第三逻辑与门电路and3；所述单稳态电路730包括第一单稳态芯片u13、第二单稳态芯片u14和第三单稳态芯片u15。
[0048]
具体地，所述立即灭弧电路700按照0.1倍额定电流/级，额定电流的1倍至1.3倍之间共分3级，每级灭弧的间隙分别为2ms、5ms与10ms，直到电弧彻底消灭。
[0049]
进一步地，所述采样电路500采样的电流采样绝对值输入至所述第一比较器u7的同相输入端，所述第一比较器u7的反相输入端与一级灭弧电流标准端连接，所述第一比较器u7的输出端与所述第一逻辑与门电路and1的输入端连接。所述采样电路500采样的电压采样绝对值输入至所述第二比较器u8的反相输入端，所述第二比较器u8的同相输入端与一级灭弧电压标准端连接，所述第二比较器u8的输出端与所述第一逻辑与门电路and1的另一输入端连接。所述第一比较器u7的反相输入端还与一第一滑动变阻器rw1连接，所述第一滑动变阻器rw1与所述第二滑动变阻器rw2连接并接入所述第二比较器u8的同相输入端，由此，通过调节所述第一滑动变阻器rw1和所述第二滑动变阻器rw2，改变输入信号的频率，进而控制输出信号的脉宽，输入至所述pwm芯片u1，从而由所述脉宽调制控制电路901控制系统的工作。所述第一逻辑与门电路and1与所述第一单稳态芯片u13的触发引脚连接，所述第一单稳态芯片u13的输出端q引脚与所述第一逻辑或门电路or1连接，组成一级立即灭弧电路700。
[0050]
进一步地，所述采样电路500采样的电流采样绝对值输入至所述第三比较器u9的同相输入端，所述第三比较器u9的反相输入端与二级灭弧电流标准端连接，所述第三比较器u9的输出端与所述第二逻辑与门电路and2的输入端连接。所述采样电路500采样的电压采样绝对值输入至所述第四比较器u10的反相输入端，所述第四比较器u10的同相输入端与二级灭弧电压标准端连接，所述第四比较器u10的输出端与所述第二逻辑与门电路and2的另一输入端连接。所述第三比较器u9的反相输入端还与一第四滑动变阻器rw4连接，所述第四滑动变阻器rw4与所述第五滑动变阻器rw5连接并接入所述第四比较器u10的同相输入端，由此，通过调节所述第四滑动变阻器rw4和所述第五滑动变阻器rw5，改变输入信号的频
率，进而控制输出信号的脉宽，输入至所述pwm芯片u1，从而由所述脉宽调制控制电路901控制系统的工作。所述第二逻辑与门电路and2与所述第二单稳态芯片u14的触发引脚连接，所述第二单稳态芯片u14的输出端q引脚与所述第一逻辑或门电路or1连接，组成二级立即灭弧电路700。
[0051]
进一步地，所述采样电路500采样的电流采样绝对值输入至所述第五比较器u11的同相输入端，所述第五比较器u11的反相输入端与三级灭弧电流标准端连接，所述第五比较器u11的输出端与所述第三逻辑与门电路and3的输入端连接。所述采样电路500采样的电压采样绝对值输入至所述第六比较器u12的反相输入端，所述第六比较器u12的同相输入端与三级灭弧电压标准端连接，所述第六比较器u12的输出端与所述第三逻辑与门电路and3的另一输入端连接。所述第五比较器u11的反相输入端还与一第七滑动变阻器rw7连接，所述第七滑动变阻器rw7与所述第八滑动变阻器rw8连接并接入所述第六比较器u12的同相输入端，由此，通过调节所述第七滑动变阻器rw7和所述第八滑动变阻器rw8，改变输入信号的频率，进而控制输出信号的脉宽，输入至所述pwm芯片u1，从而由所述脉宽调制控制电路901控制系统的工作。所述第三逻辑与门电路and3与所述第三单稳态芯片u15的触发引脚连接，所述第三单稳态芯片u15的输出端q引脚与所述第一逻辑或门电路or1连接，组成三级立即灭弧电路700。
[0052]
进一步地，所述第一逻辑或门电路or1的输出端与所述pwm芯片u1的关断端引脚连接。所述第一逻辑或门电路or1根据与以上三级所述立即灭弧电路700，输出脉宽信号到所述pwm芯片u1的关断引脚，使所述pwm芯片u1发出关断指令。当气体电离后即气体被点燃后，极间电阻在500ns内变成0且电压降为0，此时的电流瞬间为无穷大，同时会产生强电弧，通过设置所述立即灭弧电路700，通过所述采样电路500获取所述高压直流宽带长脉冲电流源输出的实时电流电压值，输入至所述立即灭弧电路700中作灭弧处理，并发送关断信号至所述pwm芯片u1，使所述pwm芯片u1发送信号至所述驱动控制芯片u2，所述驱动控制芯片u2与所述高频逆变电路200连接，并有效地保障了人身安全与设备安全。
[0053]
进一步地，所述第一单稳态芯片u13的时钟引脚与一第十二电容c12的一端连接，所述第十二电容c12的另一端与一第三滑动变阻器rw3连接，所述第三滑动变阻器rw3与一第四十六电阻r46的一端连接，所述第四十六电阻r46的另一端接入工作电压。由此，在所述第一单稳态芯片u13的时钟控制端连接一个rc串联的延时电路，可通过调整所述第三滑动变阻器rw3调节延时长。
[0054]
进一步地，所述第二单稳态芯片u14的时钟引脚与一第十三电容c13的一端连接，所述第十三电容c13的另一端与一第六滑动变阻器rw6连接，所述第六滑动变阻器rw6与一第五十二电阻r52的一端连接，所述第五十二电阻r52的另一端接入工作电压。由此，在所述第二单稳态芯片u14的时钟控制端连接一个rc串联的延时电路，可通过调整所述第六滑动变阻器rw6调节延时长。
[0055]
进一步地，所述第三单稳态芯片u15的时钟引脚与一第十四电容c14的一端连接，所述第十四电容c14的另一端与一第九滑动变阻器rw9连接，所述第九滑动变阻器rw9与一第五十六电阻r56的一端连接，所述第五十六电阻r56的另一端接入工作电压。由此，在所述第三单稳态芯片u15的时钟控制端连接一个rc串联的延时电路，可通过调整所述第九滑动变阻器rw9调节延时长。
[0056]
在本发明的另一个实施例中，如图1和图5所示，所述辉光不灭电路600包括电流绝对值信号放大电路610与电压绝对值信号放大电路620，所述电流绝对值信号放大电路610和所述电压绝对值信号放大电路620均与所述采样电路500连接，所述电流绝对值信号放大电路610和所述电压绝对值信号放大电路620并联后接入所述脉宽调制控制电路901。
[0057]
所述电压绝对值信号放大电路620包括第十滑动变阻器rw10、第三放大器u3、第四放大器u4、第十二滑动变阻器rw12与第三十二极管d30，所述第三放大器u3的同相输入端接入基准电压，所述第十滑动变阻器rw10的一端也与所述第三放大器u3的同相输入端连接，所述第十滑动变阻器rw10的另一端接地，所述第三放大器u3的反相输入端与所述第三放大器u3的输出端连接，使所述第三放大器u3输出电压跟随输入电压。
[0058]
所述第三放大器u3的输出端与所述第四放大器u4同相输入端连接，所述第四放大器u4的反相输入端输入所述采样电路500采样的电压采样绝对值，且所述第四放大器u4的反向输入端还通过一第三十八电阻r38和一第六电容c6连接至所述第四放大器u4的输出端，使所述第四放大器u4分别输入基准电压与电压采样绝对值，所述第四放大器u4的输出端与所述第十二滑动变阻器rw12的一端连接，所述第十二滑动变阻器rw12的另一端接地，所述第四放大器u4的输出端通过所述第三十二极管d30接入至所述pwm芯片u1的同相输入端。
[0059]
所述电流绝对值信号放大电路610包括第十一滑动变阻器rw11、第五放大器u5、第六放大器u6、第十三滑动变阻器rw13与第三十一二极管d31，所述第五放大器u5的同相输入端接入基准电流，所述第十一滑动变阻器rw11的一端也与所述第五放大器u5的同相输入端连接，所述第十一滑动变阻器rw11的另一端接地，所述第五放大器u5的反向输入端与所述第五放大器u5的输出端连接，所述第五放大器u5输出电压跟随输入电压。
[0060]
所述第五放大器u5的输出端与所述第六放大器u6同相输入端连接，所述第六放大器u6的反向输入端输入所述采样电路500采样的电流采样绝对值，且所述第六放大器u6的反向输入端还通过一第三十九电阻r39和一第八电容c8连接至所述第六放大器u6的输出端，使所述第六放大器u6分别输入基准电流与电流采样绝对值，所述第六放大器u6的输出端与所述第十三滑动变阻器rw13的一端连接，所述第十三滑动变阻器rw13的另一端接地，所述第六放大器u6的输出端通过所述第三十一二极管d31与所述电压绝对值信号放大电路620并联并输入至所述pwm芯片u1的同相输入端。
[0061]
在本发明的另一个实施例中，如图1至图4所示，所述模块式绕组二次升压变压器组合包括一次隔离升压变压器t1与二次升压变压器t2。所述二次升压变压器t2为模块组合变压器，所述二次升压变压器t2包括二次变压器初极绕组模块t2a与二次变压器次极绕组模块t2b。所述一次隔离升压变压器t1的初极与所述高频逆变电路200连接，所述一次隔离升压变压器t1的次极与所述二次变压器初极绕组模块t2a连接，所述二次变压器初极绕组模块t2a包括多个相互并联的低压绕组，所述二次变压器次极绕组模块t2b由多个所述低压绕组模块组成，所述二次变压器次极绕组模块t2b的各绕组模块的输出端均各自并联一电阻并与所述整流桥式整流电路300连接。
[0062]
具体地，所述二次变压器初极绕组模块t2a与所述二次变压器次极绕组模块t2b分别安装在一矩形磁芯的两个长边上，各所述二次变压器次极绕组模块t2b的输出端所并联的电阻放电电路控制在0.1ma左右。
[0063]
具体地，在本实施例中，所述二次变压器次极绕组模块t1包括第一次极绕组n1、第二次极绕组n2、第三次极绕组n3、第四次极绕组n4、第五次极绕组n5；所述第一次极绕组n1的输出端并联一第一电阻r1，所述第二次极绕组n2的输出端并联一第二电阻r2，所述第三次极绕组n3的输出端并联一第三电阻r3，所述第四次极绕组n4的输出端并联一第四电阻r4，所述第五次极绕组n5的输出端并联一第五电阻r5。所述第一电阻r1、所述第二电阻r2、所述第三电阻r3、所述第四电阻r4和所述第五电阻r5均输出至所述整流桥式整流电路300中。
[0064]
所述二次升压变压器t2的二次变压器初极绕组模块t2a为低压绕组，所述二次变压器初极绕组模块t2a使用多个低压绕组并联组成，由于所述二次升压变压器t2的原复边匝数比差距大，在高频情况下层间电压高，通过在在所述二次变压器次级绕组模块t2b的输出端并联一个电阻，该电阻的放电电流控制在0.1ma左右，避免线包间出现放电电弧，实现所述二次变压器次级绕组模块t2b的电气隔离与磁路共用。
[0065]
具体地，在本发明的另一个实施例中，如图1和图4所示，所述整流桥式整流电路300包括多个桥式高压整流器，各所述低压绕组的输出端对应连接一所述桥式高压整流器的输入端，各所述桥式高压整流器的输出端依次串联。其中，串联首端的桥式高压整流器为高压脉冲总负端输出，串联尾端的桥式高压整流器为高压电源总正端输出，且各所述桥式高压整流器的输出端均并联一只电阻。
[0066]
具体地，在本实施例中，所述整流桥式整流电路300包括第一桥式高压整流器d100、第二桥式高压整流器d200、第三桥式高压整流器d300、第四桥式高压整流器d400、第五桥式高压整流器d500、第一放电电阻r6、第二放电电阻r7、第三放电电阻r8、第四放电电阻r9和第五放电电阻r10。
[0067]
所述第一桥式高压整流器d100与所述第一次极绕组n1连接且并联所述第一放电电阻r6，所述第二桥式高压整流器d200与所述第二次极绕组n2连接且并联所述第二放电电阻r7，所述第三桥式高压整流器d300与所述第三次极绕组n3连接且并联所述第三放电电阻r8，所述第四桥式高压整流器d400与所述第四次极绕组n4连接且并联所述第四放电电阻r9，所述第五桥式高压整流器d500与所述第五次极绕组n5连接且并联所述第五放电电阻r10。
[0068]
进一步地，所述整流桥式整流电路300相对应多个所述次极绕组设置数量相同的桥式高压整流器，且每个高压整流器的输出端并联一放电电阻，该放电电阻的放电电流小于0.1ma。通过设置所述整流桥式整流电路300，使电压在经过硅堆整流后的高压电压均匀分布，有效避免硅堆雪崩击穿。
[0069]
在本发明的另一个实施例中，如图1和图4所示，所述脉冲扼流电路400包括多个空心线圈、多个均压电阻与多个二极管，各所述空心线圈依序相互串联，各所述均压电阻依序相互串联，各所述二极管依序相互串联，且串联首端的所述空心线圈、所述均压电阻和所述二极管均与所述高压电源总正端连接，所述串联尾端的所述空心线圈、所述均压电阻和所述二极管均与所述采样电路500连接。
[0070]
具体地，在本实施例中，所述脉冲扼流电路400包括第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l14、第五电感l5、第六电感l6和第七电感l7。
[0071]
所述第一电感l1与所述整流桥式整流电路300的输出端连接，所述第一电感l1与
所述第二电感l2连接，所述第二电感l2与所述第三电感l3连接，所述第三电感l3与所述第四电感l4连接，所述第四电感l4与所述第五电感l5连接，所述第五电感l5与所述第六电感l6连接，所述第六电感l6与所述第七电感l7连接，所述第七电感l7输出一高压直流宽带长脉冲电流源输出端，所述第七电感l7还与所述采样电路500连接。
[0072]
进一步地，所述第一电感l1两端并联一第十一电阻r11与一第二十一二极管d21，所述第二电感l2两端并联一第十二电阻r12与一第二十二二极管d22，所述第三电感l3两端并联一第十三电阻r13与一第二十三二极管d23，所述第四电感l4两端并联一第十四电阻r14与一第二十四二极管d24，所述第五电感l5两端并联一第十五电阻r15与一第二十五二极管d25。所述脉冲扼流电路400主要由多个空心线圈、均压电阻和二极管组成。每个空心线圈的绕制方向相同，同名端与异名端相互串联连接，且在每个线圈上并联一个电阻与一二极管。通过在所述高压直流宽带长脉冲电流源的输出端连接不饱和电抗，使脉冲平台电流稳定，保持电流连续并使电流恒定。
[0073]
在本发明的另一个实施例中，如图1和图7所示，所述故障延时复位电路800包括rs触发器电路810与延时复位电路820，所述rs触发器电路810的输入端与所述驱动电路900的故障检测输出端连接，所述rs触发器电路810的输出端与所述第一逻辑或门电路or1和所述延时复位电路820连接，所述延时复位电路820与所述驱动电路900的复位引脚连接。所述rs触发器电路810包括第七mos管q7、第八mos管q8、第十六光耦u16、第二逻辑或门电路or2和第四逻辑与门电路and4，所述驱动电路900的逆变桥过流信号输入至所述rs触发器电路810的s置位端。
[0074]
具体地，所述第十六光耦u16的输入端接入工作电压，所述驱动控制芯片u2的过流信号引脚oc端与所述第七mos管q7的栅极连接，所述第七mos管q7的源极接地，所述第七mos管q7的漏极与所述第二逻辑或门电路or2的输入端连接，所述驱动控制芯片u2的过流信号引脚oc端还所述第八mos管q8的栅极连接，所述第八mos管q8的源极接地，所述第八mos管q8的漏极与所述第二逻辑或门电路or2的输入端连接，所述第二逻辑或门电路or2的输出端与所述第四逻辑与门电路and4的输入端连接，所述第四逻辑与门电路and4的输入端还与所述第十六光耦u16的输出端连接，所述第四逻辑与门电路and4的输出端与所述第二逻辑或门电路or2的输入端连接。所述第二逻辑或门电路or2的输出端还与所述第一逻辑或门电路or1的输入端连接，所述第二逻辑或门电路or2的输出端还与所述延时复位电路820连接，由此，所述故障延时复位电路800通过获取所述驱动电路900输入的故障检测信号，进而由所述延时复位电路820对所述驱动控制芯片u2进行复位调整。
[0075]
所述延时复位电路820包括第七十二电阻r72、第三十二二极管d32、第十七电容c17、第九mos管q9、第十七光耦u17与第十八光耦u18。具体地，所述第二逻辑或电路的输出端与所述第七十二电阻r72和所述第三十二二极管d32连接，所述第七十二电阻r72和所述第三十二二极管d32并联后与所述第十七电容c17连接，所述第十七电容c17接地。所述第七十二电阻r72和所述第三十二二极管d32还与所述第九mos管q9的栅极连接，所述第九mos管q9的漏极接入工作电压，所述第九mos管q9的源极与所述第十七光耦u17和第十八光耦u18的输入端连接，所述第十八光耦u18的输出端与所述第十七光耦u17的输出端连接，所述第十八光耦u18的输出端接地，所述第十七光耦u17的输出端还与所述驱动控制芯片u2的复位引脚连接连接。
[0076]
具体地，在本发明的另一个实施例中，如图1和图2所示，所述高频逆变电路200包括第一igbt管q10、第二igbt管q11、第三igbt管q12和第四igbt管q13。所述第一igbt管q10的栅极与所述驱动控制芯片u2的第一驱动信号引脚连接，所述第二igbt管q11的栅极与所述驱动控制芯片u2的第二驱动信号引脚连接，所述第三igbt管q12的栅极与所述驱动控制芯片u2的第三驱动信号引脚连接，所述第四igbt管q13的栅极与所述驱动控制芯片u2的第四驱动信号引脚连接。所述第一igbt管q10的发射极和所述第三igbt管q12的发射极均与所述相控桥整流滤波电路100的负极正极输出端连接，所述第一igbt管q10的集电极与所述第二igbt管q11的发射极连接，所述第三igbt管q12的集电极与所述第四igbt管q13的发射极连接；所述第二igbt管q11的集电极和所述第四igbt管q13的集电极均与所述相控桥整流滤波电路100的正极输出端连接。所述第四igbt管q13的发射极与所述一次隔离升压变压器t1的正极连接，所述第二igbt管q11的发射极与所述一次隔离升压变压器t1的负极连接。
[0077]
所述高压直流宽带长脉冲电流源通过设置所述高频逆变电路200，所述高频逆变电路200由所述驱动电路900控制，所述高频逆变电路200的输入端与所述相控整流电路的输出端相连接，用于将低压直流电转换为连续可调的交流电。
[0078]
具体地，在本发明的另一个实施例中，如图1和图4所示，所述采样电路500包括电流采样连接端c
‑
fb、电压采样连接端v
‑
fb、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23与第二十四电阻r24。
[0079]
所述电流采样连接端c
‑
fb与所述整流桥式整流电路300的负极输出端连接，所述第十八电阻r18的一端和第十九电阻r19的一端均与所述电流采样连接端c
‑
fb连接，所述第十八电阻r18和第十九电阻r19接地。
[0080]
所述脉冲扼流电路400的输出端通过依序串联的所述第二十四电阻r24、第二十三电阻r23、第二十二电阻r22和第二十一电阻r21与所述电压采样连接端v
‑
fb连接。所述第二十电阻r20与所述电压采样连接端连接，所述第二十电阻r20还与所述第十八电阻r18连接并接地。
[0081]
在本实施例中，通过在所述高压直流宽带长脉冲电流源设置所述电流采样连接端c
‑
fb和所述电压采样连接端v
‑
fb，获取实时的高频高压电流电压值，并将高频高压电流电压值通过所述辉光不灭电路600和所述立即灭弧电路700及时反馈至所述脉宽调制控制电路901中进行调节，由所述比较电路710及单稳态电路730进行甄别，再由所述灭弧输出电路执行灭弧。
[0082]
具体地，在本发明的另一个实施例中，如图1、图2和图3所示，所述相控桥整流滤波电路100与一外部三相电源连接，所述相控桥整流滤波电路100与所述高频逆变电路200连接，所述高频逆变电路200与所述驱动电路900连接，所述高频逆变电路200还与所述模块式绕组二次升压变压器组合连接。
[0083]
所述相控桥整流滤波电路100的输入端与外部三相电源连接。所述相控整流滤波电路包括触发器芯片u20、第一可控硅q1、第二可控硅q2、第三可控硅q3、第四可控硅q4、第五可控硅q5、第六可控硅q6、第一电解电容c1、第二电解电容c2和第三电解电容c3。所述触发器芯片u20分别与所述第一可控硅q1、所述第二可控硅q2、所述第三可控硅q3、所述第四可控硅q4、所述第五可控硅q5和所述第六可控硅q6的阴极与控制极连接。
[0084]
所述第一可控硅q1的阳极与所述第二可控硅q2的阴极连接并与外部三相电源l1
相连接。所述第三可控硅q3的阳极与所述第四可控硅q4的阴极连接并与外部三相电源l2相连接。所述第五可控硅q5的阳极与所述第六可控硅q6的阴极连接并与外部三相电源l3相连接。所述第一可控硅q1的阴极、所述第三可控硅q3的阴极、所述第五可控硅q5的阴极、所述第一电解电容c1的正极、所述第二电解电容c2的正极和所述第三电解电容c3的正极相互连接并成为所述相控桥整流滤波电路100的输出端正极，并与所述高频逆变电路200连接。所述第二可控硅q2的阳极、所述第四可控硅q4的阳极、所述第六可控硅q6的阳极和所述第一电解电容c1的负极、所述第二电解电容c2的负极和所述第三电解电容c3的负极相互连接并成为所述相控桥整流滤波电路100的输出端负极，并与所述高频逆变电路200连接。
[0085]
需要说明的是，本技术各芯片型号距离仅为了说明本技术各电路所要实现的功能，并非限定具体芯片型号。实际使用时，本领域普通技术人员可以根据实际需求更换芯片，只要能够达到本技术各电路所需要实现的功能即可，对此，本技术不做具体限定。
[0086]
另，本技术重在保护电路结构，对于程序控制方面，本领域普通技术人员理应根据本技术所提供的芯片型号作相应编程处理，以实现本技术所要的控制功能，对此，本技术不作具体阐述。
[0087]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。