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脉冲功率技术在高新技术研究、国防科研和民用工业等领域中有着越来越广泛的重要应用。利用开关电源技术实现的电容器恒流充电电源,并满足充电电压高、充电时间短、充电电流小、功率大等特点,是恒流充电技术的发展方向。 本文分析了现阶段几种典型的电容充电方式,详细阐述了它们的工作原理,比较其优劣,选择LC谐振恒流充电方式作为该大功率充电电源的充电方式。在结构选择上也比较了不同高压充电电路的结构,最终提出了一种新颖的脉冲电容器充电结构。即先将4个20mF电容器在50s内并联充电至5kV,然后这4个电容器串联放电,为负载提供20kV的电压。同时本文还对电路中硬件选型设计、主控电路设计与保护电路设计以及主要工程技术问题进行了研究,解决了现有大功率恒流磁场电源的可靠性问题,实现了功率开关管的软开关等技术。 本论文研制了全桥串联谐振变换器电容充电电源样机,并对电源样机调试和测试的性能结果进行综合分析。仿真和试验结果均与理论计算值相一致,验证了该理论可以有效的指导实践。 在论文的最后部分,总结了整个实验样机,指出了论文中还有哪些方面的不足,并为下一步的工作提供了几个值得继续研究的方向。