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直流高壓發(fā)生裝置特性
直流高壓發(fā)生裝置
特性
高電壓實(shí)驗(yàn)室中通常用將交流高電壓整流的辦法產(chǎn)生直流高電壓。整流電路主要有簡(jiǎn)單整流電路和串級(jí)整流電路，其基本要求是：①輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)應(yīng)不大于3%；②一旦被試品發(fā)生閃絡(luò)，電源應(yīng)能夠維持電弧使它不熄滅。流高壓發(fā)生器的特性用額定直流電流(平均值)Id相應(yīng)的輸出電壓(平均值)Ud和電壓脈動(dòng)系數(shù)S表示。S=(Umax-Umin)%/(2Ud)，式中Umax、Umin分別是輸出電壓的大值和小值。
簡(jiǎn)單整流電路
高電壓實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用廣泛的基本整流電路如圖1所示。空載時(shí)，半波整流電路的輸出電壓等于變壓器輸出交流電壓的大值Um；兩種倍壓整流電路的輸出電壓都等于2倍交流電壓大值，即2Um。負(fù)載時(shí)，輸出電壓降低，并發(fā)生脈動(dòng)。用全波整流電路可以獲得較大的輸出電流，或者在同樣輸出電流下，電壓的脈動(dòng)系數(shù)較小。
串級(jí)直流高壓發(fā)生器
將圖1倍壓整流電路以級(jí)串聯(lián)起來，空載時(shí)輸出電壓可達(dá)2nUm。以圖1為基礎(chǔ)的串級(jí)直流高壓發(fā)生器輸出電流比較大，但需要用特制的絕緣鐵芯變壓器充電。負(fù)載時(shí)，串級(jí)直流高壓發(fā)生器的電壓降落和電壓脈動(dòng)都隨級(jí)數(shù)的增加而急劇增加，因此，串級(jí)的級(jí)數(shù)通常不超過5級(jí)。為得到較大的輸出電流，可以用提高電源頻率的辦法，也可以用對(duì)稱回路或三相回路的串級(jí)直流高壓發(fā)生器。串級(jí)直流高壓發(fā)生器的電壓已做到2MV。
高壓硅堆
高壓整流電路中將交流變換成直流的關(guān)鍵元件是高壓硅堆，一般是由多個(gè)硅二管串聯(lián)組成。通常用額定整流電流、正向壓降、額定反峰電壓等參數(shù)表示它的特征。它體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，使用簡(jiǎn)便，*，普遍應(yīng)用于直流高壓發(fā)生器中。由于對(duì)地雜散電容的影響，使串聯(lián)的每個(gè)硅二管上的電壓分布不均勻，從而限制了高壓硅堆反峰電壓的提高。提高硅二管的反峰電壓并相應(yīng)地減少串聯(lián)的硅二管的個(gè)數(shù)，并采取強(qiáng)迫均壓的措施，可以進(jìn)一步提高高壓硅堆的反峰電壓。直流高壓也可由靜電發(fā)生器產(chǎn)生，它的特點(diǎn)是波形穩(wěn)定度高，但容量小，電力產(chǎn)品的絕緣試驗(yàn)中很少應(yīng)用。