一、動作原理

整流と逆変換

入力周波数交流（例えば220 V/380 V）は整流フィルタリングを経て直流に変換され、IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）からなるフルブリッジまたはハーフブリッジインバータ回路を通じて、直流を高周波交流に逆変換する（周波数は通常30-100 kHz）。高周波化は変圧器の体積を著しく減少させ、電力密度を高めることができる。

高圧昇圧と整流

高周波交流は中間周波変圧器を介して数千ボルトから数百キロボルトに昇圧され、さらに多段シリコンスタック倍圧整流回路（例えばCockcroft−Walton回路）を介して直流高圧に変換される。倍圧回路は容量直列充電、並列放電の原理により電圧増倍を実現するとともに、シリコンスタックの一方向導電性を利用して整流を完了する。

電圧安定化とフィードバック制御

閉ループフィードバック制御技術を用いて、電圧センサを通じて出力電圧をリアルタイムで監視し、設定値と比較する。誤差信号はPWM（パルス幅変調）コントローラを介してIGBTのオンデューティ比を調整し、出力電圧を動的に調整し、安定性が0.1%より優れていることを確保する。一部の設備はまた0.75倍電圧ロック機能を導入し、酸化亜鉛避雷器の試験に便利である。

二、トポロジ構造

ハーフブリッジアイソレーションコンバータ

2つのIGBT、2つの容量、およびトランスから構成される。IGBTを交互にオンすることにより、トランスの元の辺に交番電圧が発生し、副の辺は倍圧整流を経て高圧を出力する。この構造はコストが低く、耐アンバランス能力が強いが、出力電力が制限されており（通常≦700 W）、中小電力シーンに適している。

フルブリッジ変換回路

4つのIGBTを用いてHブリッジを構成し、変圧器の元辺電圧は入力直流電圧であり、出力電力は2000 W以上に達することができる。フルブリッジ構造は駆動が複雑であるが、スイッチングチューブの耐圧要求が低く、高電力需要（例えば電力ケーブルの耐圧試験）に適している。

ちょくだんばいでんあつかいろ

多段倍圧整流ユニットを直列に接続し、空負荷出力電圧は2 nUm（nは段数、Umは交流ピーク電圧）に達することができる。電圧降下と脈動係数の制限を受け、段数は通常5段を超えず、最高出力電圧は約2 MVで、特高圧試験に適している。

三、技術優勢

高周波化：電力密度を高め、設備の体積を減らす。

モジュール化設計：分節式構造をサポートし、高低電圧等級（例えば、単節100 kV/4 mA、2節200 kV/2 mA）に対応する。

多重保護：過電圧、過電流、ゼロポジションシャッタ、断線保護及び接地不良警報機能を集積し、操作の安全を確保する。

インテリジェント化制御：シングルチップまたはDSPを用いてパラメータ表示、故障診断及び遠隔通信を実現し、ユーザー体験を向上させる。