Что такое генератор высокого напряжения?

Что такое генератор высокого напряжения?

Генератор высокого напряжения — это устройство, которое преобразует переменный ток низкого напряжения, полученный от энергетической компании, в переменный или постоянный ток высокого напряжения.

Сама электроэнергия, передаваемая от энергетической компании, имеет высокое напряжение, например 6,6 кВ или 33 кВ, но преобразуется в низкое напряжение, например 200 В или 400 В, в целях безопасности по окончании фактического использования электроэнергии.
При использовании оборудования, требующего высокого напряжения для работы или проведения испытаний с использованием высокого напряжения, необходимо преобразовать такое низкое напряжение в высокое.

Существует несколько типов генераторов высокого напряжения для различных областей применения, каждый из которых имеет различные характеристики и диапазоны напряжения.
Модельный ряд варьируется от производителя к производителю, но включает в себя стабилизированные источники питания постоянного тока высокого напряжения, устройства для испытания на выдерживаемое напряжение/пробой изоляции, генераторы импульсного напряжения, генераторы импульсов высокого напряжения и устройства для испытания высоким напряжением.

Применение генераторов высокого напряжения

Применение генераторов высокого напряжения различается в зависимости от характеристик устройства, но

• Покрытие различных деталей, таких как рамы автомобилей и строительные материалы, с использованием постоянного тока высокого напряжения
• Испытание выдерживаемого напряжения, пробоя диэлектрика и импульсного испытания электрических проводов и другого промышленного электрооборудования
• Поверхностная обработка металлов, пластика и других материалов путем многократного создания высокого напряжения
• Очистка сточных вод с использованием подводной плазмы
• Испытания на удар молнии и грозовой импульс путем создания имитации молнии
• Практическое обучение и оценочное тестирование по высокому напряжению в технических вузах, университетах и ​​других учебных заведениях

Ниже приведен список примеров.

Принципы работы генераторов высокого напряжения

Генераторы высокого напряжения используют электронные схемы с функцией усиления, называемые схемами усиления, для преобразования низкого напряжения в высокое напряжение.
Схема усилителя — это электронная схема, которая выдает выходной сигнал большей энергии, чем входной сигнал, и состоит из конденсатора и таких компонентов, как резисторы и диоды.
Типичным примером является схема Кокрофта-Уолтона.

Схемы Кокрофта-Уолтона используются, когда требуется относительно слаботочный высоковольтный источник питания, и могут создавать напряжения от нескольких десятков В до нескольких миллионов В.
Схема состоит из конденсатора и выпрямителя (либо биполярной вакуумной лампы, либо полупроводникового диода), а схемы усиления напряжения, состоящие из этих компонентов, укладываются в виде лестницы.
Поскольку компоненты схемы просты, они легкие и недорогие по сравнению с трансформаторами.

В схеме усилителя при подаче напряжения конденсатор выше по потоку заряжается до максимального пикового значения входного значения.
Затем пластина полюса ниже по потоку имеет потенциал, равный сумме этого конденсатора и напряжения источника питания.
Из-за выпрямителя ток не протекает через обратное смещение, и когда ток протекает через прямое смещение к следующему конденсатору, следующий конденсатор заряжается до своего потенциала.
Повторяя этот процесс, конденсаторы заряжаются последовательно, и потенциал постепенно увеличивается.
Последовательная разрядка в этом состоянии создает высокое выходное напряжение.