一种固态开关多路高压隔离驱动电源

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1、ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.7电气传动2016年第46卷第7期一种固态开关的多路高压隔离驱动电源刘志远，胡建超，刘天强，夏德印，张省（许继电源有限公司，河南许昌461000）摘要：描述了脉冲功率固态开关驱动电源需解决的问题，介绍了一种采用电流母线形式和半桥串联谐振电路设计的高压隔离驱动电源，详细分析了该隔离电源主回路、控制电路和采样电路，并以一台功率500W，输出电压DC20V的样机进行实验验证。实验证明，该形式高压隔离驱动电源开关管实现了软开关，功耗低，纹波小，较好地实现了高压电位隔离和多路输出，为固态开关较为理想的驱动电源。关键词：固态开关；多路输出；电源；高压隔离

2、；串联谐振中图分类号：TN86文献标识码：BKindofSolid-stateSwitchMultiplexHighVoltageIsolationDrivePowerSupplyLIUZhiyuan，HUJianchao，LIUTianqiang，XIADeyin，ZHANGXing（XJPowerCorporation，Xuchang461000，Henan，China）Abstract:Describedtheproblemsofpulsepowersolid-stateswitchdrivepowersupply，introducedadesignofhigh-voltageisola

3、tiondrivepowersupplyintheformofcurrentbusbarandahalf-bridgeseriesresonantinvertercircuit，analyzedtheisolationpowermaincircuit，controlcircuitandsamplecircuitindetail，andwithapowerof500W，outputvoltageDC20Vprototypeexperimentvalidation.Experimentsshowthattheformofhighvoltageisolationdrivepowerachieveso

4、ft-switching，lowpowerconsumption，smallripple，betterrealizethehighvoltagepotentialsegregationandmultiplexedoutput，ismoreidealdriveforsolidstateswitchpowersupply.Keywords:solid-stateswitch；multi-output；powersupply；high-voltageisolation；seriesresonant现代电力电子技术的发展使得半导体固态能实现，为了减少由于PCB布局产生的开关驱动开关的耐压等级和通流能力

5、有了极大的提高，近延时，各级单管就近单独配驱动电路，驱动电路年来在脉冲功率开关技术中应用也越来越多，固采用光信号接收器直接接收开关信号。态开关调制器相比传统调制器的开关重复频率由于固态开关悬浮于高电压上，驱动电路的高，并且能够调节脉冲宽度和重复频率，优势十低压电源必须做到隔离，常规设计一般采用隔离［1］分明显。其中绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具变压器，但是隔离变压器工作频率低，副绕组数备开关频率高、导通压降小等优点，在固态开关量少，导致体积大线路复杂，当固态开关使用多调制器中使用广泛，特别是单管IGBT，封装一级IGBT串联实现时，大量使用隔离变压器会影［2］致、价格相对低、通用性强。响整个

6、PCB的体积和分布参数。但是脉冲功率开关技术有如下特点：运行电如何设计出体积小、精度高的多路驱动电压高（数kV到数百kV）、导通时间短、峰值功率源，是目前脉冲功率固态开关隔离驱动电源需解大、高频连续开关工作。单管IGBT耐压和通流决的问题。本文介绍了电流母线形式和串联谐能力有限，在脉冲功率固态开关中多以串并联形振逆变方法隔离驱动电源的设计方法，研制出几式应用，如果单管IGBT的耐压为1200V，在几百路输出为DC20V、总功率约500W的驱动电十kV的调制器中就需要100~200级单管串联才源样机，运行良好。作者简介：刘志远（1985-），男，硕士研究生，中级工程师，Email：liuxxx0

7、9@163.com77电气传动2016年第46卷第7期刘志远，等：一种固态开关的多路高压隔离驱动电源1总体设计本文所述高压隔离驱动电源采用电流母线的形式，系统原理框图如图1所示。图2高压隔离电源主回路Fig.2Maincircuitofhighvoltageisolationdrivingpower振电容；直流输入电压经半桥逆变成方波；LS和CS构成串联谐振实现开关管Q1和Q2的软开关，［3-5］