2kW高频高压电源

2022-03-02 05:58:50|

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图8 开关电压、电流波形曲线三．产品设计关键技术　　1）输入电源滤波器将开关电源产生的传导干扰加以抑制，以免污染供电电源，同时它也使电网的干扰进不了电源，有效地抑制了传导干扰，提高设备的电磁兼容性能。另外，输入采用共模滤波，差模滤波，提高功率因数。　　　　2）零电压开关多谐振变换和软关断技术，改善了电源主开关的工作状况，减小了主电路中的di/dt和du/dt值，降低了主功率开关管的工作应力，使电源产生的干扰减小，效率大为提高，　　3）工作频率高，90KHz-250 KHz，最高工作频率达300 KHz，大大降低了设备的重量。　　　　电压传输比：M=Vo/Vi　　　　特征阻抗：Zo=L/Co　　　　　谐振频率：ω0=1/LC0　当M为常数，且允许电路中的峰值电流与平均电流的比值（通常称为峰值因数Ki）可大于2时，电路的fcmax/fcmin可不大于2~3,若允许提高电流的峰值因数，工作频率范围还可以压缩。　　进入ZVS状态后，开通损耗为0，电路的损耗（除回路中的电阻损耗及电磁损耗外）只剩下导通时的开关管压降和关断损耗。压降损耗与开关管压降和通流量及电流峰值因数有关。　　4）主电路本身对过载和短路有自保护特性，提高了设备的可靠性。当本电源过载时，Io升高Uo下降；当负载短路时，输出电压自动跌落至0。　　5）高压组件包括高压变压器﹑高频高压硅堆﹑高压倍压贮能和滤波电容及高压分压器，在变压器的设计中，采用了尺寸为EC-70的铁氧体磁心作为高压变压器的铁芯，同时，变压器的漏感可以被有效地利用起来，由于频率较高，考虑到集肤效应，变压器的绕组采用多股膝包线。整流硅堆选用高频高压硅堆，它的反向恢复时间为50ns，所有的高压电容器被封装成一个整体。　　6）倍压整流的同时滤波，有利于降低输出纹波。输出纹波＜1×10-4。　　7）用整个高压电源装入灌油的油箱内，既提高了散热效果，又增加高压绝缘强度,提高了电源的可靠性，电源做过高低温试验，作过防霉处理，适应沿海气候工作环境。当环境温度升高到70℃时，由于高压电容组件的漏泄和开关特性变差以及硅堆的结电容增大等原因导致效率会略有下降。　　8）运用多台冗余式并联技术，使输出稳定，可靠性高。四．结论　　目前，在大功率的电源中，谐振、准谐振、多谐振是高功率高频开关电源的发展方向之一，本电源采用了零电压多谐振变换技术，减小了开关损耗，提高了电源整机效率，降低了散热设计的要求，同时由于工作频率的提高，一些主要元件趋于小型化，并且，它的di/dt和du/dt值很小，电磁辐射干扰小，而且也有利于减轻电源的重量。因而适合要求体积小、重量轻、效率高的场合。

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