簡介
zh一}lugood一onyofoshengq-直流高電壓發生器(gerieratorsofhighdireetvohage)產生直流高電壓的電源裝置。交直流電力設備常需要在直流高電壓下進行各類絕緣試驗，例如絕緣的泄漏電流試驗和耐壓試驗。特別是大電機、電力電容器、電力電纜等具有大電容量的交流電力設備，在進行交流耐壓試驗時，由於試驗容量要求過大，故常用直流耐壓試驗來代替交流耐壓試驗、對於超高壓直流輸電所用的電力設備則更有必要施加直流高電壓進行試驗。此外，在醫學、電子顯微鏡和原子核物理的加速器等領域都需要直流高壓電源設備。各類直流高壓試驗所要求的輸出電流一般都不會太大，通常為數毫安至數十毫安。個別情況下，例如絕緣子的濕閃試驗，電流可達100mA，而污閃試驗則可達IA。簡單的直流高電壓發生器由高壓試驗變壓器T、高壓矽堆(整流器)V和濾波電容器C所組成，如圖1所示。這是一個半波整流電路，基本原理與低壓單相半波整流電路基本上相同。高壓電路中需接人保護電阻R，用來在電源合閘及試品擊穿時限制電流以保護矽堆。。叮白料氣』牛一二華試品圖1高電壓半波整流電路圖2所示為單相半波整流電路經電容濾波後的輸出電壓波形。由於負荷電流的影響，輸出電壓值有一定的脈振。電壓脈振為胡~定直流電壓的平均值為Ud、Uma二一Uo.n2Uma、+Umin，輸出的額，電壓紋波一、。、，腳，__一殺致刃s一石，。甲國國采Ljd標準規定:鎮3%。若令直流電流的平均。-、·-一I月值為Id，則:、只宗旨，其二/。Ja，””‘一Zj’(了Ud’片中f為交流電壓的頻率。圖2半波整流裝置直流高電壓的倍壓電的輸出波形路及串級電路在需要電壓更高時，直流高壓電源所採用的兩種倍壓電路如圖圖3倍壓整流電路3及圖4所示。它們的倍壓原理見倍壓整流電路。當電源合閘後，Cl最終可充電到變壓器二次電壓的峰值U二。當充電穩定後而且負載平均電流Id極小時，c:上的電壓值可近似達到ZUm。點3的電位在。~ZU。的範圍內變動，故點3與點2之間的電位差也在0一ZUm之間變動，Vl與VZ所承受的最大電壓各為ZU。。當考慮有較大負載電流後，輸出的直流電壓會明顯低於空載卞的ZUnl，差值稱為電壓降△U，另外也存在脈振aU。圖3電路的紋波係數:、、幾/(ZfcUd)一1/(2fcRx)。式中C為圖3中的C:及CZ電容量之和，Rx為負載電阻。多級串級電路的工作原理與圖3所示的一級倍壓線路基本上相同，圖心為兩級倍壓整流電路。壓降△U和脈振台U隨級數的上升而明圖4兩級倍壓整流電路顯增長，因此串級數不能太多。提高整流源的頻率，如提高頻率至數千赫或數十千赫，可使串級直流高電壓發生器的壓降仗z和脈振己U減小，並可使其實現小型化。
