基于LCC串并联谐振充电的高压脉冲电源设计.pdf

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1、湖南大学硕士学位论文基于LCC串并联谐振充电的高压脉冲电源设计姓名：罗廷芳申请学位级别：硕士专业：仪器科学与技术指导教师：孟志强20100408基FLCC串，f联游振充fU的高压脉冲电源设汁摘要传统高压大功率脉冲电源一般采用工频变压器和整流电路制成的直流电源作为高压脉冲发生器的充电电源，采用磁压缩开关或者旋转火花隙开关来获取高压脉冲。电源体积大且笨重，获得的脉冲频率范围有限，可靠性低，控制困难，成本高。本文研究基于LCC串并联谐振充电的高压脉冲电源，这种电源由带有PFC功能的整流电路、采用PWM脉宽调制控制的LCC串并联谐振逆变电路作为脉冲发生

2、器的充电电源，采用全桥逆变电路代替磁压缩开关或者旋转火花隙开关，获得高压脉冲，具有体积小、功率因数高、效率高、输出脉冲控制精确、重复频率变化范围大等特点。LCC串并联谐振充电电路通过谐振软开关技术，实现所有开关管的零电流／零电压开通与关断，减少开关损耗。详细分析了LCC串并联谐振变换器的工作特性和工作模态，给出了具体的参数设计、仿真和实验波形。脉冲形成电路采用全桥逆变电路。详细分析了全桥变换器的工作原理和控制方法，采用事件管理器实现全桥的开环控制。高频功率脉冲变压器的性能好坏直接影响到输出是否产生波形的畸变及能量传输的效率，而且有可能影响到功率

3、开关管的安全工作。本文给出了高频变压器的设计方法。整个电源系统以DSP为控制核心，用TI公司的TMS320F2812DSP芯片来集中实现LCCJ,皆振变换器的控制、逆变全桥的控制、脉冲发生器充电电源的调压及系统的过压过流保护等功能。给出了控制系统的硬件设计和控制软件流程。仿真结果验证了理论研究和设计的正确性与有效性。关键词：LCC；谐振软开关；全桥逆变；IGBT；DSP；高频变压器硕lj学位论文IlllAbstractThetraditionalhigh。voltagehigh-powerpulsepowersupplycommonlyused

4、frequencypulsetransformerandrectifiercircuitformedahighvoltageDCpowersupplychargingpowerpulsegenerator，andthenusedthemagneticcompressionswitchorrotarysparkgapswitchforhigh—voltagepulse，whichhasbigbulk，heavyweight，andlimitedaccesstothepulsefrequencyrange，lowreliability，diffic

5、ultcontrolandmorecost．ThepaperdiscussedthedesignofthehighvoltagepulsepowersupplybasedonLCCseries。parallelresonantchargingtechnology．LCCresonantconverter，withPFCfunctionandpulsewidthmodulationcontrol，asthechargingpowerpulsegenerator，usedthefull·bridgeinverterinsteadofthemagne

6、ticcompressionswitchtoachievethehighvoltagepulse．Ithaslowweight，highpowerfactor，highefficiencyandprecisecontrolofoutputpulse，largerepetitionrangeoffrequency．LCCseries—parallelresonantconverterthroughtheresonantsoft．swichingtechnology，allswitchescanberealizedtherealsoft．switc

7、hing(ZCS／ZVS)toreduceswitchinglosses．ThepaperdetailedtheoperatingcharacteristicsandmodeofworkoftheLCCseries-parallelresonantconverter，gavethespecificparametersofthedesign，simulationandexperimentresults．Pulseformingcircuitisafull-bridgeinvertercircuit，whichhasdetailedtheopera

8、tingprincipleandcontrolmethods，usingtheeventmanagertoachieveopen-loopcontro