直流高壓發生器是電力試驗中常用設備之一，廣泛應用與(yu) 電力電纜、避雷器等泄漏電流試驗，本文基於(yu) 開關(guan) 電源技術的直流高壓發生器輸出電壓為(wei) 120kV、輸出電流為(wei) 5mA、工作頻率為(wei) 40kHz。因輸出電壓較高，設計中有一些特殊問題，現討論其中的4大關(guan) 鍵之處。

一、係統方案設計

  現有的基於(yu) 開關(guan) 電源技術的直流高壓發生器一般都工作在20kHz，在該設計中用40kHz的工作頻率，開關(guan) 器采用MOSFET（金屬氧化物半導體(ti) 現場效應晶體(ti) 管）。因工作頻率提高，設備中用的高頻變壓器的體(ti) 積和重量都進一步減小，整個(ge) 裝置的體(ti) 積和重量也相應減小，現場使用更方便，工作頻率的提高使輸出電壓紋波係數也進一步減小。

   輸入為(wei) 交流220V，經交流-直流-交流-直流4個(ge) 環節得到直流負高壓。交流220V先經EMI（電磁幹擾）濾波環節，EMI濾波網絡可防高頻電路產(chan) 生的大量高次諧波進入電網，也可組織電網諧波進入整流電路；接下來進入PFC（功率因數校正）模塊，PFC模塊英語提高本裝置的功率因數；工頻整流模塊用全橋整流方式，將交流220V整流為(wei) 約300V直流，此電壓歲隨電網電壓的波動而變化；通過改變半橋電路部分MOSFET的占空比實現電壓調節，將工頻整流的300V變換成穩定的大值為(wei) 160V的直流電壓；全橋逆變部分負責將此穩定的直流電壓逆變成40kHz的交流方波電壓初步升壓；變比為(wei) 1:60的脈衝(chong) 升壓變壓器負責將方波電壓初步升壓；後經8級倍壓電路升壓得到120kV穩定直流高壓。

二、驅動電路設計

   一般的開關(guan) 電源設計都是采用的電源芯片，這些芯片本身驅動能力夠大，或直接驅動MOS-FET，或通過脈衝(chong) 變壓器驅動，一般都可滿足驅動要求。

三、開關(guan) 管緩衝(chong) 電路設計

   板橋穩壓和全橋逆變生涯部分都是帶有高頻變壓器的變換器，高頻變壓器都存在漏感，本事開關(guan) 器件選用的是MOSFET，其關(guan) 斷期間的電流下降速度很快，開關(guan) 管漏源極間的電壓開始顯著上升之前，其電流已降到零。

四、升壓變壓器設計

     升壓變壓器變比設計為(wei) 1:60，副邊匝數為(wei) 2600匝，多匝細小的導線繞在磁芯骨架上，相鄰導線間的間隙非常狹小，產(chan) 生寄生電容，如將其等效的集中到繞組的兩(liang) 端來考慮，其容量值將達到幾千pF，寄生電容C的兩(liang) 端加上高頻交流電壓時，每個(ge) 周期都有電流流過。