1　高壓直流電源的基本工作原理和應用

???? 高壓直流電源是將工頻電網電能轉變成特種形式的高壓電源的一種電子儀器設備，高壓直流電源按輸出電壓極性可分為正極性和負極性兩種。高壓直流電源已經廣泛應用于各行各業，農業領域也有應用，例如農業環境靜電除塵，靜電噴霧殺蟲，農業物料靜電噴涂包裹，農產品加工中的靜電植絨、農業生物靜電效應研究、靜電殺菌、農業種子靜電處理等等。隨著農業科學技術的不斷發展進步，農業科學研究和農業工程應用實踐對高壓靜電電源的需求逐年增多，對其精度、性能、規格、品種、類型、體積、智能化操作等方面都提出了許多新的要求，現有的高壓直流電源已經不能滿足農業領域中的許多需要，研究和開發適合農業領域要求的多種新型直流高壓電源已經成為一種客觀需求，而且其社會效益和經濟效益都比較顯著，市場前景比較光明。

???? 回顧高壓直流電源發展歷史，高壓直流電源最初是將工頻電壓直接經高壓變壓器升壓后整流濾波，或升壓后再倍壓整流后得到高壓的，其基本原理如圖1所示。隨著科學技術的發展，后來高壓直流電源才發展到了線性高壓直流電源。

圖1　典型線形高壓直流電源示意

2　高壓直流電源近年來的發展

???? 20世紀70年代世界電源史上發生了一場革命，即20Hz的開關頻率結合脈寬調制技術(PWM)在電源領域的應用。到目前為止，電源的頻率已經達到數百Hz，應用先進的準諧振技術甚至可以達到兆Hz水平。提高振蕩器輸出頻率可降低高壓變壓器、電抗器、平滑電容器、高壓電容器等電子器件基本性能要求和結構體積，進而縮小高壓電源體積。高頻化使高壓電源體積大幅度的減小，輕巧便攜，實用性和使用方便性明顯得到改善。

???? 近幾年，隨著電子電力技術的發展，新一代功率器件，如MOSFET，IGBT等應用，高頻逆變技術的逐步成熟，出現了高壓開關直流電源，同線性電源相比較高頻開關電源的突出特點是：效率高、體積小、重量輕、反應快、儲能少、設計、制造周期短。由于它的優越特性，現在已逐漸取代了傳統的高壓線性直流電源。

圖2是高壓開關直流電源示意圖。同圖1相比較，它采用了脈寬調制技術，PWM技術和BUCK變換器結合以及PWM技術和逆變器技術結合，實現了高壓開關直流電源輸出電壓穩壓和輸出電流的限流功能。

圖2　典型開關高壓直流電源示意

??? 目前，世界各國正在大力研制開發新型高壓高頻電源，包含新的電源理論、新型模塊化電路、新型電子器件等，以滿足電子設備小型化、高效化和高性能化的時代發展要求。