等離子體污水處理高壓直流電源研究

由圖3a可見(jiàn)，超前橋臂開(kāi)關(guān)管電壓在驅(qū)動(dòng)開(kāi)通前已降到零，實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通；驅(qū)動(dòng)關(guān)斷后，開(kāi)關(guān)管電壓緩慢上升，實(shí)現(xiàn)ZVS關(guān)斷。由圖3b可見(jiàn)，滯后橋臂開(kāi)關(guān)管也實(shí)現(xiàn)ZVS關(guān)斷，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)ZVS開(kāi)通。由于此時(shí)次級(jí)諧振折合至初級(jí)電流為零，初級(jí)電流僅為較小的勵(lì)磁電流，故可認(rèn)為其實(shí)現(xiàn)ZCS開(kāi)通。由圖3c可見(jiàn)，次級(jí)二極管關(guān)斷后無(wú)反向恢復(fù)電流和恢復(fù)電壓尖峰，有效降低了其電壓應(yīng)力，有助于后續(xù)更高電壓等級(jí)系統(tǒng)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(jīng)變壓器升壓后的1．62 kV。相比傳統(tǒng)全橋變換器，可有效降低變壓器高壓側(cè)匝數(shù)，減小設(shè)計(jì)難度。

實(shí)際參數(shù)與仿真略有差別。圖4a為超前橋臂開(kāi)關(guān)管柵極、漏源兩端電壓，開(kāi)通和關(guān)斷均實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)。圖4b為超前、滯后橋臂移相波形。圖4c為次級(jí)二極管整流電壓、電流，消除了反向恢復(fù)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析及仿真的正確性。

5 結(jié)論
基于諧振倍壓整流技術(shù)，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(jí)開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)條件，實(shí)現(xiàn)了輸出二極管電壓尖峰抑制，降低了二極管電壓應(yīng)力，為建立更高輸出電壓等級(jí)樣機(jī)測(cè)試平臺(tái)奠定了理論及技術(shù)基礎(chǔ)。