直流高压发生器广泛应用于静电除尘、材料表面改性、高压绝缘测试等领域,传统设备存在三大核心痛点:一是纹波系数高(通常>1%),导致静电除尘效率不稳定、材料改性涂层均匀度差;二是能量转换效率低(<85%),尤其在高电压(100kV 以上)输出时,发热严重需频繁停机散热;三是体积庞大,受限于传统倍压电路结构,难以适配狭小空间安装需求(如实验室精密测试、小型环保设备)。
(二)核心创新技术突破1. 新型倍压电路拓扑设计:突破传统 “cockcroft-walton” 倍压电路的级间电容串联局限,采用 “交错式倍压结构”—— 将多级倍压单元分为两组,通过相位差 180° 的高频驱动信号控制两组单元交替充放电,既减少级间电压差(降低绝缘要求),又使输出纹波相互抵消,纹波系数可降至 0.05% 以下。以 150kV 输出为例,传统电路纹波电压约 1.5kV,创新结构纹波电压仅 75V,显著提升静电除尘的粉尘吸附稳定性。
1. 高效能量转换技术:采用 “碳化硅(SiC)功率器件 + 软开关技术”,替代传统硅基 IGBT。SiC 器件的高频特性(开关频率可达 100kHz)与低导通损耗(比硅器件低 60%),结合 “零电压开关(ZVS)” 设计,使能量转换效率提升至 92% 以上。在 200kV/5mA 输出工况下,设备温升从传统的 50℃降至 30℃,连续工作时间从 4 小时延长至 8 小时,无需中途停机散热,适配工业连续生产需求。
1. 模块化与小型化设计:将高压发生单元、控制单元、散热单元拆分为独立模块,采用 “叠层式布局” 替代传统卧式布局 —— 高压倍压模块采用薄型绝缘材料(厚度<5mm 的复合绝缘板),控制单元集成微型化 PLC,散热模块采用高效热管 + 风扇组合。整体设备体积较传统产品缩小 40%,重量减轻 35%,可直接安装于实验室操作台或小型环保设备内部,拓展了应用场景。
(三)创新应用价值在静电除尘领域,创新型直流高压发生器使粉尘去除率稳定在 99.2% 以上,避免了传统设备因纹波波动导致的除尘效率忽高忽低;材料表面改性场景中,低纹波高压确保涂层厚度偏差<2μm,提升了精密器件涂层的一致性;高压绝缘测试领域,模块化设计使设备可快速切换不同输出电压(0-300kV 可调),适配电缆、绝缘子等不同产品的测试需求,测试效率提升 30%。