吉事勵電源廠家：高壓直流電源是如何工作的?因為電場如果用高壓直流電源需要大范圍的線性可調輸出電壓，同時為了實現軟開關，前級采用輸出電壓范圍寬的DC/DC電路，中級為高頻LC串聯諧振逆變電路，后級為正負雙向倍壓電路的三級方案，以實現寬范圍、低紋波、高可靠性的要求。系統整體結構框圖如下圖2-1所示。

吉事勵電源廠家：高壓直流電源是如何工作的？

該電路主要由整流濾波電路、同步降壓寬范圍可調電壓電路、LC串聯諧振逆變電路和正負對稱雙向倍壓電路組成。首先將輸入的交流電壓通過整流濾波電路變成平滑的直流電壓，再通過同步降壓穩壓電路實現穩壓和輸出電壓大范圍可調，LC恒頻恒占空比串聯諧振電路將前級直流電壓變為高頻方波電壓加到高頻高壓變壓器兩端，通過變壓器和倍壓電路中，電壓被提升兩倍至負載產生電場所需的高電壓。

前級同步降壓電路原理與仿真

由于電路中輸出電壓大范圍可調，而電場負載幾乎是開路，傳統的降壓電路在輕載下大范圍調整電壓時容易工作在間歇狀態。對于大型穩壓電路，如果整個過程工作在連續狀態，則需要電路中的電感值較大，如圖2-2所示，從圖中可以看出，負載越輕，電路中所需的電感就越大。

吉事勵電源廠家：高壓直流電源是如何工作的？

由于用于加速器的小功率電源電流小、負載輕，在大范圍調節電壓時，電路很容易工作在間歇狀態，占空比和輸入輸出電壓增益不再具有線性關系，如上圖 2-3 所示。當電路具有相同的輸出電壓時，它以連續模式工作，并且比間歇模式具有更大的占空比。當圖中d<0.2且工作在k=0.005時，占空比D的微小變化會引起輸出電壓的很大變化，而電路的增益在連續導通模式下始終保持線性變化。

綜上所述，普通降壓電路在間歇輕載下工作時，輸入輸出不再呈線性關系，電路中電流峰值高，控制電路設計難度大，穩定性差。

系統總體結構及工作原理

同步降壓電路在輕載時，電感電流保持連續，以保證輸入輸出電壓的線性關系。在輕載情況下，LC串聯諧振電路工作在開關頻率略低于諧振頻率的模式下。具有自動實現零電流通斷的優點。同時可以有效利用變壓器的寄生參數，輸出電壓基本等于輸入電壓。正負兩路倍壓電路可有效降低變壓器的變壓比，180°的相移可大大降低輸出電壓的紋波。綜上所述，電路系統結構如圖所示。

該電路的具體工作過程如下：首先，前級同步降壓電路產生寬范圍可調的輸出電壓，通過調節前級降壓電路的電壓，可以在較寬的范圍內調節逆變電路的輸入電壓。

當LC串聯諧振電路工作在開關頻率略小于諧振頻率的模式時，輸入電壓反相為高頻方波電壓，加到變壓器初級。變壓器初始升壓后，加到正負二路倍壓電路中，實現高壓輸出，加到電極板上產生電場。

審核編輯：符乾江