直流高压发生器原理

文章来源： 日期：2025-12-30

直流高压发生器是一种通过整流电路产生直流高电压的电源装置，其原理及关键技术如下：

核心原理

电压转换与倍增

基础整流：通过整流元件（如高压硅堆）将工频交流电（50Hz/60Hz）转换为直流电。高压硅堆由多个硅二极管串联组成，具有额定反峰电压等参数特性，确保高压下的稳定工作。

倍压电路：采用多级倍压整流电路（如串级结构），通过交替充电和放电实现电压倍增。例如，两级倍压电路可输出2倍交流电压峰值（2Uₘ），串级结构最高可达2MV，但受电压降落限制通常不超过5级。

高频调制与稳定控制

PWM脉宽调制技术：通过控制开关管（如IGBT）的导通和截止，将直流电转换为高频脉动直流电，再经滤波电路平滑输出。该技术显著提高电压稳定度，纹波系数可低至≤1%。

电压反馈闭环控制：实时监测输出电压，通过反馈信号调整PWM占空比，确保输出电压稳定在设定值，波动范围极小。

绝缘与安全设计

绝缘隔离：输出端采用高压硅堆、绝缘套管等元件，阻止高压电信号泄漏，保障操作安全。

屏蔽与接地：采用特殊屏蔽材料、隔离电路和接地措施，减少电磁干扰（EMI），提升设备抗干扰能力。

关键技术组件

控制箱

PWM调制模块：生成高频脉冲信号，驱动功率开关管（IGBT）实现电压调节。

数字显示与保护电路：数字电压表/电流表直接显示输出值（分辨率达0.1kV/1μA），集成过压、过流、回零、接地等保护功能，确保操作安全。

75%电压功能键：简化氧化锌避雷器试验流程，一键输出额定电压的75%，无需手动计算。

倍压筒

中频变压器：采用特殊设计（如铁芯材料、绕组结构），提升过载能力，支持连续对地短路放电。

分节式结构：如200kV设备可拆分为两节100kV单元，灵活适应不同电压等级试验需求。

稳定支撑设计：底部内藏式支撑脚或控制箱上盖防风底座，增强现场使用稳定性。

高压测量仪器

高精度传感器：实时监测电压、电流参数，反馈至控制箱进行闭环调节。

抗干扰数字表：高压端采用圆形屏蔽数字表，耐放电冲击，适合现场复杂环境。

技术优势

高稳定性与精度

电压稳定度优于0.1%，测量误差≤1%，纹波系数≤1%，满足电力设备绝缘试验的严苛要求。

便携性与灵活性

体积小、重量轻（如200kV设备可分两节携带），支持野外作业；分节式设计实现“一机多用”，降低采购成本。

全面保护功能

集成过压、过流、回零、接地、断线保护，自动切断高压输出，防止设备损坏或人员伤亡。

智能化操作

数字拨盘开关设置过压整定值，直观显示；多圈电位器实现全量程平滑调压，升压过程平稳。

应用场景

电力设备检测：对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器等进行直流耐压试验和泄漏电流测量。

工业领域：静电喷漆、废气沉淀等工艺中的高压电源供应。

科研与医疗：为X射线机、粒子加速器等设备提供稳定高压，支持物理、化学实验研究。

如果您对武汉鄂电电力试验设备有限公司的产品有进一步的咨询或购买意向，您可以拨打厂家直销热线：4000348088，或者访问他们的官方网址：www.cepee.cn。他们的专业团队将会为您提供更详细的信息和服务。