高頻脈沖發生器選用三相不控整流電路得到直流電壓，經過直流降壓斬波電路完結輸出電壓的操控，再經過全橋逆變電路發生頻率可調的接連脈沖方波，并選用過電壓維護和三級過電流維護技能保證高頻脈沖發生器的可靠性。用三相不控整流器將工頻輸人電壓整流成直流電壓，選用IGBT為主功率器材構成斬波器材和單相逆變橋。選用模仿電路完結PW M信號發生和驅動電路。
同時，對電源的輸人輸出及功率電路進行實時監控及毛病處理。高頻脈沖發生器的系統構造如圖2所示，由主電路、操控電路、維護電路和輔佐電路4有些構成。其間主電路由整流電路、斬波電路和逆變電路構成；操控電路包含PW M操控信號發生電路、驅動信號發生電路和電壓PI反應調理操控電路等有些；維護電路主要由三級過電流維護電路和過電壓維護電路等有些構成；輔佐電路主要包含輔佐電源電路和計時電路。

▲ 主電路
如圖3所示，工頻三相380 V輸人阻隔變壓器T，阻隔維護輸出后經過三相不控整流電路z整流成5l3 V擺布的直流電壓，后接支持電容和濾波電路進行濾波，經降壓斬波器V．斬波成為平均值為0～500 V的直流方波信號，再經過濾波電容c得到0～500 V的直流電壓，經過由高速開關器材V：～V構成的單相全橋逆變電路，逆變發生峰峰值0～l 000 V、頻率500 Hz～20 kHz、占空比50％的溝通脈沖方波電壓，輸出至高頻脈沖變壓器。

▲ 操控電路
為了得到斬波電路和逆變電路中I GBT的驅動信號，主要通過操控信號發作電路發作占空比可調(斬波操控電路)和頻率可調(逆變操控電路)的操控信號，再通過驅動信號發作電路發作驅動IGBT導通和關斷的信號，主要完成進程如圖4所示。調理給定的參閱電壓，將其檢查電壓疊加后的信號經PI調理器，與操控信號發作電路I中振蕩器的三角波信號相比較，再通過光電耦合阻隔電路和IGBT驅動信號發作電路發作占空比可調的驅動信號，驅動斬波電路中的IG-BT，對斬波電路的輸出進行操控，將500V的直流電斬波成為0～500 V、20 kHz的直流方波。操控信號發作電路Ⅱ發作2組相位相差180。頻率可調的操控信號，經光電耦合阻隔電路和I GBT驅動信號發作電路發作4路獨立的驅動信號操控單向全橋逆變電路中的4個IGBT，將直流電壓逆成為相應電壓幅值、頻率的脈沖電壓方波。

▲ 維護電路
高壓脈沖發生器主要用于絕緣材料的擊穿、老化和失效實驗。當絕緣材料被擊穿時，相當于高頻脈沖電源的負載短路，因而，高頻脈沖發生器應具有接受屢次短路負載沖擊的才能。其維護包含過電壓維護電路和過電流維護電路。其間，過電流維護電路設計了級維護電路，即：擊穿維護電路、限流維護電路以及斬波和逆變電路的過電流維護電路。
★ 過電壓維護電路
IGBT關斷時的dV／dt不能太大，否則會燒壞管芯或使其誤導通。因為開關管關斷時，主回路電流將急劇改變，南于主回路中雜散電感和變壓器漏感的效果，在開關管的端部或在與之同處一橋臂上的另一開關管兩頭會發生電壓尖峰。假如電壓尖峰迭加本來的電源電壓超越開關管的反向偏置電壓安全作業區將使其遭到損壞。為了按捺過電壓，對IGBT有必要設置沖維護電路，如圖5所示。在IGBT導通時，經過R使c充電。當IG BT關斷時，電流將經過二極管D向c分流，減輕了IGBT的擔負，而IG BT兩頭的電壓為c電壓與D電壓之和，因為c上的電壓不能驟變，因而IGBT兩頭電壓將得到按捺。

★ 過電流維護電路
級過電流維護電路，分別為試樣擊穿時過電流維護電路、主電路限流維護電路、斬波和逆變電路中的過電流維護電路。擊穿時過電流維護電路，維護負載側的電流值為250 mA。其作業原理為：電流互感器檢查主電路的溝通電流，經整流橋得到直流電流信號，使用電阻將其變換為電壓信號，經過對比器與給定電壓信號進行對比，輸出的信號經過邏輯芯片得到過電流維護信號。當試樣擊穿時，檢查到的電流值突增至250 m A，變換的電壓值大于給定電壓值時，輸出電平的過電流維護信號接至逆變操控信號發生電路中的封閉端，使操控器停止作業，封閉開關器材IGBT。限流維護電路主要檢查主電路中直流回路的電流信號，當擊穿維護電路拒動時，該維護電路動作。系統選用的驅動電路中厚膜芑=片集成了過流維護功用，可將其作為斬波和逆變電路的過電流維護電路。

▲ 輔佐電路
輔佐電源為操控信號發作電路、驅動信號發作電路和顯現器材供給電源。為防止某一路開關器材損壞后影響別的開關器材，5路驅動信號發作電路所需的+24 V電源彼此獨立。關于老化實驗、失效實驗和擊穿實驗而言，均需求記載實驗時刻。為此，規劃了主動計時功用。
▲ 高頻脈沖發作器的輸出波形
選用美國Tektronix公司的TDS540D型數字示波器與P5205型高壓差分探頭對高頻脈沖電源的輸出波形進行了測驗，輸出波形如圖6所示。高頻脈沖發作器輸出電壓峰峰值為l kV，上升沿時刻47ns，頻率10 kHz。