高压电源一般是指高输出电压,具体是多少因人而议,目前高压直流电源应用广泛,如电力系统的直流高压输变电系统,家用电蚊拍等都是这它的应用,下面主要说说电子领域的电源设计方式。
在高压电源中,因为其高的输出电压,对各方面都提出了特别的要求,从元件耐压、绝缘材料、结构设计、电路结构等方面都有所特别。不过对于不超过10kv的电源,可以采用传统的各种拓扑结构。而对电压更高的则需要对电路结构做出更改,受变压器初级部分功率器件的耐压限制,主要是整流电路上和变压器做出调整。
常用的整流电路有以下三种:
1、半波多倍压电路,其优点是结构简单,二极管、电容电压应力和变压器输出电压不高。但缺点是带负载能力较差,倍压阶数越高则电压跌落越多,并且存在一个极限倍压阶数,当超过这个阶数时,电压不再升高并且会下降。
2、抽头式双半波多倍压电路,它的特点是高压变压器的次级带中间抽头。优点是倍压的电压跌落比半波多倍压方式要小,纹波也要小。缺点是变压器的次级需要抽头,元件多和成本高。
3、全波多倍压电路,一般是半波多倍压电路方式的拓展结构,不过它可以得到正负高压。缺点是当采用某端高压接地,高压变压器次级悬浮的方式,对高压变压器的绝缘要求很高。当高压变压器次级接地时,得到的是正负高压,在使用上不方便。
在实际应用上还有其它拓展和混合式用法,如抽头式双半波可以拓展为抽头式全波正负多倍压电路,可以得到正负高压,在很多时候还会把整流电路和变压器两种解决手段同时组合使用。
在变压器方面多采用变压器串联、多变压器共初级次级级联、单变压器多组次级级联、单变压器绝缘磁芯多组次级级联等方式。