等離子體污水處理高壓直流電源研究

由圖3a可見，超前橋臂開關管電壓在驅動開通前已降到零，實現ZVS開通；驅動關斷后，開關管電壓緩慢上升，實現ZVS關斷。由圖3b可見，滯后橋臂開關管也實現ZVS關斷，但無法實現ZVS開通。由于此時次級諧振折合至初級電流為零，初級電流僅為較小的勵磁電流，故可認為其實現ZCS開通。由圖3c可見，次級二極管關斷后無反向恢復電流和恢復電壓尖峰，有效降低了其電壓應力，有助于后續更高電壓等級系統高壓硅堆選取。考慮移相有效占空比，其輸出電壓為2．7 kV，仍高于輸入電壓整流經變壓器升壓后的1．62 kV。相比傳統全橋變換器，可有效降低變壓器高壓側匝數，減小設計難度。

實際參數與仿真略有差別。圖4a為超前橋臂開關管柵極、漏源兩端電壓，開通和關斷均實現了軟開關。圖4b為超前、滯后橋臂移相波形。圖4c為次級二極管整流電壓、電流，消除了反向恢復問題。實驗結果驗證了理論分析及仿真的正確性。

5 結論
基于諧振倍壓整流技術，研究了一種適合于等離子污水處理的移相全橋高壓直流電源方案。討論了其輸出二極管及初級開關管軟開關實現條件，實現了輸出二極管電壓尖峰抑制，降低了二極管電壓應力，為建立更高輸出電壓等級樣機測試平臺奠定了理論及技術基礎。