2kW高頻高壓電源
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時(shí)間：2012-03-11
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三．產(chǎn)品設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
1）輸入電源濾波器將開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾加以抑制，以免污染供電電源，同時(shí)它也使電網(wǎng)的干擾進(jìn)不了電源，有效地抑制了傳導(dǎo)干擾，提高設(shè)備的電磁兼容性能。另外，輸入采用共模濾波，差模濾波，提高功率因數(shù)。
2）零電壓開(kāi)關(guān)多諧振變換和軟關(guān)斷技術(shù)，改善了電源主開(kāi)關(guān)的工作狀況，減小了主電路中的di/dt和du/dt值，降低了主功率開(kāi)關(guān)管的工作應(yīng)力，使電源產(chǎn)生的干擾減小，效率大為提高，
3）工作頻率高，90KHz-250 KHz，最高工作頻率達(dá)300 KHz，大大降低了設(shè)備的重量。
電壓傳輸比：M=Vo/Vi
特征阻抗：Zo=L/Co
諧振頻率：ω0=1/LC0 當(dāng)M為常數(shù)，且允許電路中的峰值電流與平均電流的比值（通常稱(chēng)為峰值因數(shù)Ki）可大于2時(shí)，電路的fcmax/fcmin可不大于2~3,若允許提高電流的峰值因數(shù)，工作頻率范圍還可以壓縮。
進(jìn)入ZVS狀態(tài)后，開(kāi)通損耗為0，電路的損耗（除回路中的電阻損耗及電磁損耗外）只剩下導(dǎo)通時(shí)的開(kāi)關(guān)管壓降和關(guān)斷損耗。壓降損耗與開(kāi)關(guān)管壓降和通流量及電流峰值因數(shù)有關(guān)。
4）主電路本身對(duì)過(guò)載和短路有自保護(hù)特性，提高了設(shè)備的可靠性。當(dāng)本電源過(guò)載時(shí)，Io升高Uo下降；當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，輸出電壓自動(dòng)跌落至0。
5）高壓組件包括高壓變壓器﹑高頻高壓硅堆﹑高壓倍壓貯能和濾波電容及高壓分壓器，在變壓器的設(shè)計(jì)中，采用了尺寸為EC-70的鐵氧體磁心作為高壓變壓器的鐵芯，同時(shí)，變壓器的漏感可以被有效地利用起來(lái)，由于頻率較高，考慮到集膚效應(yīng)，變壓器的繞組采用多股膝包線(xiàn)。整流硅堆選用高頻高壓硅堆，它的反向恢復(fù)時(shí)間為50ns，所有的高壓電容器被封裝成一個(gè)整體。
6）倍壓整流的同時(shí)濾波，有利于降低輸出紋波。輸出紋波＜1×10-4。
7）用整個(gè)高壓電源裝入灌油的油箱內(nèi)，既提高了散熱效果，又增加高壓絕緣強(qiáng)度,提高了電源的可靠性，電源做過(guò)高低溫試驗(yàn)，作過(guò)防霉處理，適應(yīng)沿海氣候工作環(huán)境。當(dāng)環(huán)境溫度升高到70℃時(shí)，由于高壓電容組件的漏泄和開(kāi)關(guān)特性變差以及硅堆的結(jié)電容增大等原因?qū)е滦蕰?huì)略有下降。
8）運(yùn)用多臺(tái)冗余式并聯(lián)技術(shù)，使輸出穩(wěn)定，可靠性高。
四．結(jié)論
目前，在大功率的電源中，諧振、準(zhǔn)諧振、多諧振是高功率高頻開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向之一，本電源采用了零電壓多諧振變換技術(shù)，減小了開(kāi)關(guān)損耗，提高了電源整機(jī)效率，降低了散熱設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)由于工作頻率的提高，一些主要元件趨于小型化，并且，它的di/dt和du/dt值很小，電磁輻射干擾小，而且也有利于減輕電源的重量。因而適合要求體積小、重量輕、效率高的場(chǎng)合。
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