直流高压发生器（简称“直高发”）的核心工作原理是通过“工频升压→交流整流→滤波稳压”三步核心流程，将低压交流电（如220V/380V）转换为稳定的高电压直流电，最终输出满足绝缘试验需求的直流高压。其本质是利用电力电子技术实现“低电压→高电压”“交流电→直流电”的双重转换，具体原理可拆解为以下三个关键阶段，各阶段通过电路模块协同实现能量转换：

一、第一阶段：工频升压——将低压交流升至“中间高压”

此阶段的核心是通过高压试验变压器突破输入电压限制，为后续整流提供“基础高压”，是高电压输出的前提。

核心部件：高压试验变压器（通常为单端升压结构，铁芯+初次级绕组）。

工作逻辑：

1.输入的低压交流电（如220V）接入变压器的初级绕组（匝数少），根据电磁感应原理，初级绕组通交流电后会产生交变磁场；

2.交变磁场穿过变压器铁芯，在匝数远多于初级的次级绕组中感应出高电压（电压放大倍数≈次级匝数/初级匝数）；

关键作用：突破低压输入的限制，将电压提升至“可整流的中间高压”，为后续直流转换铺垫。

二、第二阶段：交流整流——将“中间高压交流”转为“脉动直流”

此阶段通过整流电路（利用二极管单向导电特性）切断交流电的负半周，将交变的高压交流电转换为“单方向的脉动直流电”，完成“交流→直流”的核心转换。

核心部件：高压硅堆（特制高压二极管，耐受电压可达数百kV）、整流电路（常用半波整流、全波整流或倍压整流，倍压整流是直高发实现“超高电压”的关键）。

主流整流方案：倍压整流

倍压整流通过“电容储能+二极管单向导通”的组合，实现“多倍电压叠加”，无需超大匝数的变压器即可输出超高直流电压，是中高压直高发（如100kV以上）的核心技术

三、第三阶段：滤波稳压——将“脉动直流”转为“稳定直流”

此阶段通过滤波电路消除脉动、稳压反馈电路控制电压精度，最终输出纹波小、稳定性高的直流高压，满足绝缘试验对电压精度的要求（通常误差≤1%）。

总结：整体工作流程串联

低压交流电（220V/380V）→ 高压试验变压器（工频升压至中间高压交流）→ 倍压整流电路（交流转脉动直流）→ 高压滤波电容（平滑脉动）→ 稳压反馈电路（精准控压）→ 输出稳定的高电压直流电（如0~200kV），最终用于被试品（电缆、避雷器等）的直流耐压试验和泄漏电流测量。

整个过程的核心是“倍压整流实现高压”与“反馈稳压保证精度”，既突破了低压输入的限制，又满足了绝缘试验对直流高压稳定性、准确性的严苛要求。