高频高压发生器主电路

其它发生器主电路
电源输入部分有两套并联的整流电路， 一套是阳极，另一套是阴极。交流电 源经整流后，再经平滑电容滤波，送 到两套逆变电路，后面有两套高压变 压器及高压整流电路，阴极、阳极各 有一套。
IGBT：绝缘栅双极型晶体管 （Insulated Gate Bipolar Transistor）的简称，属电压 全控、双极型半导体器件， 外部有三个电极，分别是门 极G、集电极C和发射极E。 电气符号如右图。
2.1 相关的基本概念
PFM：脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，缩写为PFM）的简称，通过 改变逆变器的工作频率，来改变负载输出 阻抗以达到调节输出功率的目的。
分类： (1) 不控型器件指无控制极的二端器件，如功率二
极管。由于无控制极，器件不具有可控开关性能 (2) 半控型器件指有控制极的三端器件，这类器件
控制极只能控制器件开通而不能控制器件关断， 所以称其为半控型器件。 (3) 全控型器件指有控制极的三端器件，这类器件 控制极既能控制器件开通又能控制器件关断，所 以称其为全控型器件。
R E2
P=
R2 （L
1
）2
C
串联谐振型逆变电路
串联谐振电路的基本原理
当 0 1 LC 时， Z=R，阻抗最小，负载 R可得到最大功率 。
串联谐振型逆变电路
串联谐振电路功率与角频率的关系
当频率ω变化时，负载R上
的功率改变，串联谐振负载 的阻抗随着逆变器的工作频 率（f）的变化而变化。当工 作频率与负载谐振频率偏差 越大时，输出阻抗就越高， 因此输出功率就越小。
2.1 相关的基本概念
零电压开关：功率开关管开或关过程中， 加在开关管上的电压为零，称为零电压开 关（Zero Voltage Switching，ZVS）。
零电流开关：功率开关管开或关过程中， 通过开关管器件的电流为零，称为零电流 开关(Zero Current Switching，ZCS)。
2.1 相关的基本概念
MOSFET：功率场效应晶体 管（Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）的简称，属电 压全控、单极型半导体器件， 外部有三个电极，分别是栅 极G、源极S和漏极D。电气 符号如右图。
2.1 相关的基本概念
在T2时， D1、D4关断 。
串联谐振型逆变电路
T3～T4，VT2、VT3导通，导通时间为 LC ； 电流为正弦波。
在T4时，VT2、VT3关断 。
串联谐振型逆变电路
在T4～T5，贮存在电感L、电容C内的能量通过 D2、D3放出。
在T5时， D2、D3关断 。
串联谐振型逆变电路
驱动脉冲 变压器初级电流
低功率输出时串联谐振逆变电流
串联谐振型逆变电路
驱动脉冲 变压器初级电流
高功率输出时串联谐振逆变电流
逆变电路的主要作用
控制功率的输出 曝光时间
高压输出电路
组成 高压变压器 高压整流
高压输出电路
高压整流部分通 常为单相全桥整 流电路。
一些高频高压发 生器使用两套高 压变压器，阳极、 阴极各自有一套， 整流后的直流电 压串联。这样， 可以降低高压器 件的耐压要求。
三相全桥整流电路
整流前 整流后
MATLAB仿真电压波形
单相倍压整流电路
串联谐振型逆变电路
串联谐振型逆变电路
串联谐振电路的基本原理
Z=R+ j（ωL - 1/ωC）
Z R2 （L 1 ）2 C
串联谐振等效电路
串联谐振型逆变电路
串联谐振电路的基本原理
加在负载R上的功率为：
P R I 2 R（ E2 / Z 2）
串联谐振型逆变电路
属电压型逆变器，由VT1 ～VT4组成，为了续流，设置了反馈二 极管Dl～D4，调整功率开关管触发脉冲的频率来调节输出功率。
串联谐振型逆变电路
T0～T1，VT1、VT4导通，导通时间为 LC ；电 流为正弦波。
在T1时，VT1、VT4关断 。
串联谐振型逆变电路
在T1～T2，贮存在电感L、电容C内的能量通过D1、 D4放出。
高频高压发生器主电路的构成：
整流电路 谐振逆变电路 高压变压器 高压整流电路
三相全桥整流电路
组成：六个不控型器件
上臂器件VD1、VD3、 VD5，称共阴组，也可 称为上组。
下臂器件VD4、VD6、 VD2，称共阳组，也可 称下组。
三相全桥整流电路
理想三相电网电源相电压的瞬时值：
UA=U sinωt UB=U sin(ωt-2π/3) UC=U sin(ωt+2π/3)
2.1 相关的基本概念
整流电路：由交流电能到直流电能的变换 称为整流（或称AC／DC变换），能实现这 一功能的电路称整流电路。
逆变电路：由直流电能到交流电能的变换 称为逆变（或称DC／AC变换），能实现这 一功能的电路称逆变电路。
2.1 相关的基本概念
软开关：利用由电感、电容及辅助功率开 关管等组成的辅助电路产生谐振，使器件 在进行开通动作或关断动作的动作切换时， 自身的电压或电流为理想的零状态，此时 的功率开关定义为软开关 (Soft Switching)。
2.1 相关的基本概念
电力电子电路辅助电路包括：控制电路、驱动电 路、缓冲电路和保护电路。
控制电路：其功能是根据输入和输出的要求产生 主电路所有大功率电子器件的通断信号。
驱动电路：其功能是根据控制电路给出的通断信 号，提供大功率电子器件足够的驱动功率，以确 保大功率电子器件的迅速可靠开通和关断。
PWM：脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，缩写为PWM）的简称，通过 改变逆变器的工作频率的脉冲宽度，来改 变输出电压值以达到调节功率的目的。
2.2 高频高压发生器主电路分析
发生器主电路的构成
整流电路 串联谐振型逆变电路 高压输出电路
发生器主wk.baidu.com路的基本构成
发生器主电路的构成
第二章 高频高压发生器主电路
2.1 相关的基本概念 2.2 高频高压发生器主电路分析 2.3 功率开关管的驱动电路 2.4 发生器主电路的控制回路分析
2.1 相关的基本概念
1、电力电子器件可根据其开关控制特性分 为以下三类： (1) 不控型器件 (2) 半控型器件 (3) 全控型器件
2.1 相关的基本概念