强激光与粒子束

作者：江进波, 徐林, 罗正, 杨文, 唐铭, 姚延东, 陈锐,

关键词：高压直流电源, LC串联谐振, 恒流充电, 充电效率, 高压电容器充电,

LC串联谐振式高压恒流充电电源能够实现电容器的高效快速充电，且具有较好的抗负载短路能力，在高重频脉冲功率系统中具有广阔的应用前景。充电电源的效率是决定系统重频运行能力的重要因素，提高效率是目前高压电容器充电电源设计的首要目标。根据LC串联谐振电路的工作原理，分析可知电源工作模式、逆变桥的开关频率以及高频变压器的分布参数是影响LC串联谐振电源效率的主要因素。针对功率为10 kW、输出电压为40 kV的直流电源，计算主电路参数并利用Pspice建立了电路模型验证其准确性，采用软开关技术减小开关损耗，设计了分布参数较小的高频变压器进一步提高效率，并在此基础上完成了电源整体结构设计。最后测试了电源的充电特性，结果表明该电源可将0.1 µF电容器在37 ms内充电至39.5 kV，其充电效率为87.1%。

来源：2024年第5期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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