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在脉冲功率领域,对电容器充放电是获得脉冲源的主要方式之一,而脉冲电容器充电电源是其重要组成部分,串联谐振式电容器充电电源(CCPs)具有充电电流恒定,抗短路能力强等优点,非常适用于给高压脉冲电容器充电。本文介绍了它的工作原理,系统的提出了充电电源可工作在电流连续方式和电流不连续两种方式下,分别分析了它们各自的工作阶段,并比较了它们各自的特点。
高频高压变压器是CCPS的最重要部分,本文分析了理想情况下的磁芯磁感应强度的工作特性,分别推导了电流连续方式和电流不连续方式下的匝数设计公式;同时分析了实际变压器的分布参数对磁芯工作特性的影响,推导了最坏情况下的匝数设计公式。
本文分别给出了工作在电流连续方式和电流不连续方式下的充电电源设计实例,给出详细的设计步骤和参数,并进行了仿真验证;本文设计的充电电压测量信号的光纤传输电路,实现了控制电路地和负载电容器地的隔离,充电电压测量信号的传输;最后介绍了充电电源输出端的反压保护电路,避免了负载电容器出现反向电压时对充电电源高压整流硅堆造成的浪涌电流冲击。