基于數(shù)字控制的高頻高壓電源.pdf

1、當(dāng)前高壓電源在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，醫(yī)療、通信、國防等領(lǐng)域都離不開高壓電源。本文所研究的高頻高壓電源主要應(yīng)用于 X射線衍射儀，為其提供10KV~60KV的工作電壓。X射線衍射儀對電源的要求很高，電源電壓的穩(wěn)定性和控制精度直接影響X射線衍射儀的成像質(zhì)量。
　　高頻開關(guān)電源的出現(xiàn)實現(xiàn)了高壓電源的高精度、高效率，很適合用于 X射線衍射儀，因此本文采用了高頻開關(guān)電源的設(shè)計方案。本文設(shè)計的基于數(shù)字控制的高頻高壓電源不僅實現(xiàn)了電源的高頻化

2、，同時采用了基于數(shù)字的控制方案，簡化了控制電路的復(fù)雜度，提高了輸出電壓的控制精度。電源采用了常用的兩級結(jié)構(gòu)，前級的 PFC（功率因數(shù)校正）電路和后級的串并聯(lián)諧振電路。PFC電路采用了單周期控制策略，實現(xiàn)了輸入電流與輸入電壓同相位，提高了電源的功率因數(shù)。串并聯(lián)諧振電路不僅具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的優(yōu)點，同時克服了這兩種電路的缺點，并且容易實現(xiàn)軟開關(guān)。由于采用了數(shù)字控制方式，控制芯片輸出控制信號不能直接驅(qū)動MOS管，并且諧振電路的工作電壓比較

3、高，控制電路和開關(guān)管之間也要做相應(yīng)的電氣隔離。因此專門設(shè)計了驅(qū)動電路，實現(xiàn)對開關(guān)管的控制。此外各個控制芯片和驅(qū)動電路需要低壓驅(qū)動，本文專門設(shè)計了輔助電源為其提供工作電壓?？紤]到輔助電源需要低壓多路輸出，最終采用了單端反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。文中通過對各部分電路的分析，給出了電路的等效模型，推導(dǎo)出影響電路性能的關(guān)鍵元件參數(shù)選定公式。對功率因數(shù)校正電路和串并聯(lián)諧振電路進行了建模仿真，驗證了單周期控制原理的正確性，并根據(jù)仿真結(jié)果對電路的部分參數(shù)進行了