1 导言
现在惯例的污水处理办法有生物处理法、物理化学絮凝法、使用膜过滤技能等。等离子体污水处理技能不发生二次污染，是一种高效节能的污水处理技能。其间触及的高频脉冲放电技能及高频脉冲电源是电力电子方面的热门及难点。
高频脉冲电源分为两种：①经过PWM直接取得各种高频高压脉冲波形的形变电源;②高压直流及高频沟通叠加而成的交直流电源。交直流电源可独立调理，互相配合优化作业，有用下降了操控难度，是一种较好的挑选。对这类高压电源多选用谐振操控，以充分利用其寄生参数，但变频操控较为杂乱。这儿在高压直流变换器中引进倍压谐振整流技能，在完结初级开关管及次级二极管谐振软开关根底上，完结变换器恒频作业。
2 倍压谐振整流移相全桥变换器
图1为所研讨倍压谐振整流全桥变换器结构。图2为其各要害结点电压和支路电流波形。
模态1[t0～t1] 变压器初级开关管V1，V4导通，初级电压加在变压器初级绕组上，次级感应电势上正下负，次级整流二极管VD1导通。次级漏感，VD1，谐振电容C1，C2，输出电容Co及负载构成谐振支路，向负载传递能量。
模态2[t1～t2] V4导通，V1关断，结电容C4充电，C5放电，有助于V1完结零电压关断，并为V2零电压注册发明条件。此刻次级谐振支路持续向负载传递能量。
模态3[t2～t3] C5放电结束，V2体二极管天然导通，保持初级续流，此刻注册V2可完结零电压注册，初级电流在隔直电容电压效果下逐步减小。此刻次级谐振支路持续向负载传递能量。
模态4[t3～t4] 变压器次级半个谐振周期后，VD1天然关断，完结零电流关断，无反向康复现象，输出电压由谐振电容及输出电容保持。初级电流为励磁电流，为完结V4零电流关断发明条件。
模态5[t4～t5]V4零电流关断后，结电容C7充电，C6放电，为V3零电压注册发明条件。
V3注册后，初级电压经过V3，V2加在变压器初级绕组，剩下作业模态与前5个作业模态相似。
3 参数规划与评论
如模态剖析所述，倍压谐振整流全桥变换器初、次级存在2个谐振网络，别离为初级开关管、次级二极管发明软开关条件，为便于剖析，这儿将变压器漏感能量别离折合为初、次级漏感能量。
3. 1 次级二极管软开关条件
如模态4所述，在半个开关周期内，变压器次级完结半个谐振周期后，VD1完结天然关断，则：
Tr/2 式中：Tr为谐振周期，
关于给定次级漏感Lk,s，可确认谐振电容为：
Cr
继而次级二极管完结ZCS关断，整流二极管为输出电压所箝位，无反向康复特性，有用下降了二极管应力。
3.2 初级开关管软开关条件
关于传统ZVS移相全桥变换器，因为输出滤波电感的存在，折合至初级的谐振电感较大，故超前桥臂ZVS完结较为简单。关于滞后桥臂，谐振仅依靠初级谐振电感，滞后桥臂ZVS完结较为困难，一般需求施加辅佐网络。
此处研讨的拓扑为容性滤波，无输出滤波电感，初级谐振电感仅为变压器漏感。因而需恰当添加死区时刻，以保证初级电流可以搬运开关管并联电容上的能量，以完结ZVS。
考虑到次级二极管在半个开关周期内完结半个谐振周期后，折合至初级电流仅为励磁电流，初级环流较小，可以为滞后桥臂开关管关断时为ZCS。
3.3 占空比丢掉评论
因为初级额定谐振电感的存在，变压器初级电流由正到负，或由负到正过渡时刻较长，变压器次级电流不足以保持负载电流，次级二极管一起导通续流，变压器次级短路，形成传统ZVS移相全桥变换器存在较大的占空比丢掉问题。
恰当添加死区会形成部分占空比丢掉，若撤销谐振电感，选用倍压整流，在初级电流换向之前，次级二极管已天然关断，变压器次级开路，大大改进了占空比丢掉现象。
4 仿真与试验
在Saber软件中树立仿真试验渠道，输入直流电压为三相整流电压540 V，变压器初、次级匝比为1：3，开关频率为25 kHz，隔直电容为1.88μF，初级漏感为15μH，次级漏感为120μH，次级谐振%&&&&&%为5 nF，输出直流电压为2.7 kV，输出功率为3.6 kW。图3示出仿真波形。
由图3a可见，超前桥臂开关管电压在驱动注册前已降到零，完结ZVS注册;驱动关断后，开关管电压缓慢上升，完结ZVS关断。由图3b可见，滞后桥臂开关管也完结ZVS关断，但无法完结ZVS注册。因为此刻次级谐振折合至初级电流为零，初级电流仅为较小的励磁电流，故可以为其完结ZCS注册。由图3c可见，次级二极管关断后无反向康复电流和康复电压尖峰，有用下降了其电压应力，有助于后续更高电压等级体系高压硅堆选取。考虑移相有用占空比，其输出电压为2.7 kV，仍高于输入电压整流经变压器升压后的1.62 kV。比较传统全桥变换器，可有用下降变压器高压侧匝数，减小规划难度。
实践参数与仿真略有不同。图4a为超前桥臂开关管栅极、漏源两头电压，注册和关断均完结了软开关。图4b为超前、滞后桥臂移相波形。图4c为次级二极管整流电压、电流，消除了反向康复问题。试验成果验证了理论剖析及仿真的正确性。
5 定论
根据谐振倍压整流技能，研讨了一种适合于等离子污水处理的移相全桥高压直流电源计划。评论了其输出二极管及初级开关管软开关完结条件，完结了输出二极管电压尖峰按捺，下降了二极管电压应力，为树立更高输出电压等级样机测验渠道奠定了理论及技能根底。
