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数控高压直流电源的研制

更新时间：2020-02-15 17:51:37 大小：12M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：直流电源 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

高压直流电源广泛运用于电力测试、农业生产、汽车工艺、环境保护、军事武器等领域，传统高压直流电源往往采用线性技术，体积庞大且效率低下。随着科技发展，开关电源技术逐渐应用于高压直流电源的设计中。然而，高压电源的电压调节大多还处于电位器调节方式，效率和调节精度低下，数控调节的高压直流电源成为研究的热点。

  设计一种用于电磁脉冲源的高压直流电源，在比较五种常见的主电路拓扑基础上，选择半桥拓扑作为逆变部分的拓扑，将软开关技术应用到主电路中。对高压直流电源进行整体电路设计，包括输入滤波电路、降压整流滤波电路、直流斩波电路、控制电路、逆变电路、高频变压器、倍压整流电路、采样电路、过流保护电路和辅助电源。将市电经过EMI滤波后，进行降压和整流滤波得到稳定的低压直流电源，经直流斩波电路后得到电压可调的低压直流输出，通过半桥逆变后转换为高频交流，送至高频变压器升压，通过五阶倍压整流电路得到所需可调直流高压。

  控制电路采用AT89C52单片机生成PWM波作为Buck电路控制信号，并将输出电压与所需目标电压进行比较后调整PWM波占空比。利用Buck电路占空比可调的特性调节其输出电压，实现高压端电压调节。设计半桥串联谐振逆变电路，分析电路工作模式，计算元件参数并选型。采用两级升压方式，降低高频变压器的设计难度，运用面积乘积AP法选择EE55磁芯，计算高频变压器的线径和匝数。设计五阶倍压整流电路，通过Matlab建模仿真，分析不同电容值对输出波形的影响，对整体倍压整流电路进行优化改进。

  对高压直流电源进行试验，直流斩波电路根据单片机的控制信号调节输出电压，逆变电路的开关管实现零电流导通和关断，输出电压5～50kV直流可调，纹波系数小于1％，将高压直流电源作为5级Marx发生器初始充电电源进行试验，脉冲输出波形理想，电源工作稳定。

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