直流高壓發(fā)生裝置工作原理
特性
高電壓實驗室中通常用將交流高電壓整流的辦法產(chǎn)生直流高電壓,。整流電路主要有簡單整流電路和串級整流電路,,其基本要求是:①輸出電壓的脈動系數(shù)應(yīng)不大于3%,;②一旦被試品發(fā)生閃絡(luò),,電源應(yīng)能夠維持電弧使它不熄滅,。流高壓發(fā)生器的特性用額定直流電流(平均值)Id相應(yīng)的輸出電壓(平均值)Ud和電壓脈動系數(shù)S表示,。S=(Umax-Umin)%/(2Ud),,式中Umax,、Umin分別是輸出電壓的值和小值,。
簡單整流電路
高電壓實驗室內(nèi)應(yīng)用廣泛的基本整流電路如圖1所示??蛰d時,,半波整流電路的輸出電壓等于變壓器輸出交流電壓的值Um;兩種倍壓整流電路的輸出電壓都等于2倍交流電壓值,,即2Um,。負(fù)載時,輸出電壓降低,,并發(fā)生脈動,。用全波整流電路可以獲得較大的輸出電流,或者在同樣輸出電流下,,電壓的脈動系數(shù)較小,。
串級直流高壓發(fā)生器
將圖1倍壓整流電路以級串聯(lián)起來,空載時輸出電壓可達(dá)2nUm,。以圖1為基礎(chǔ)的串級直流高壓發(fā)生器輸出電流比較大,,但需要用特制的絕緣鐵芯變壓器充電。負(fù)載時,,串級直流高壓發(fā)生器的電壓降落和電壓脈動都隨級數(shù)的增加而急劇增加,,因此,串級的級數(shù)通常不超過5級,。為得到較大的輸出電流,,可以用提高電源頻率的辦法,也可以用對稱回路或三相回路的串級直流高壓發(fā)生器,。串級直流高壓發(fā)生器的電壓已做到2MV,。
高壓硅堆
高壓整流電路中將交流變換成直流的關(guān)鍵元件是高壓硅堆,一般是由多個硅二管串聯(lián)組成,。通常用額定整流電流,、正向壓降、額定反峰電壓等參數(shù)表示它的特征,。它體積小,,重量輕,壽命長,,使用簡便,,*,普遍應(yīng)用于直流高壓發(fā)生器中,。由于對地雜散電容的影響,,使串聯(lián)的每個硅二管上的電壓分布不均勻,從而限制了高壓硅堆反峰電壓的提高。提高硅二管的反峰電壓并相應(yīng)地減少串聯(lián)的硅二管的個數(shù),,并采取強迫均壓的措施,,可以進(jìn)一步提高高壓硅堆的反峰電壓。直流高壓也可由靜電發(fā)生器產(chǎn)生,,它的特點是波形穩(wěn)定度高,,但容量小,電力產(chǎn)品的絕緣試驗中很少應(yīng)用,。