强激光与粒子束

作者：蔡一鸣, 张锦涛, 夏于洋, 李青, 李春林,

关键词：高压电源, 模块化, 高频, 错相, 低纹波,

为解决中性束注入系统中加速极高压电源输出电压纹波低、打火时高压电源输出能量低、打火快速关断的需求，以及高压打火可能损坏高频开关器件的问题，采用模块化逆变式电源模块方案，设计了120 kV/80 A模块化大功率逆变式高压电源，该电源将84个1600 V/80 A的高频逆变式模块化电源错相级联。高频逆变式电源模块通过变压器隔离，可在打火时有效保护开关器件；采用逆变频率20 kHz的错相控制，在保证电压纹波的同时还可减小滤波电容的容量，满足打火能量限制的要求。最后仿真并搭建样机对模块性能进行测试，模块上升时间为67 µs；打火关断时间为3.3 µs；打火释放能量为1.3 J；电压纹波为3.3%，经交错级联后模块可以满足纹波低于1%。结果表明该设计满足电压纹波低、快速关断、低打火释放能量的要求，验证了设计方案的可行性。

来源：2025年第3期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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