高压电源的设计与仿真课件.ppt

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1、直流高压电源的设计与仿真高压电源的应用高压电源的设计难点一种60KV/8mA直流高压电源的设计仿真验证高压电源的设计难点半导体器件，尤其是高压整流二极管的要求很高。绝缘材料要求很高，特别是高压变压器的骨架材料要承受交流高压的冲击。分布参数，高压电源中存在的分布参数对电源的工作产生重大影响，使电源的高频化困难，甚至会使电路无法正常工作。直流高压电源的设计变压器等效模型倍压整流电路工作原理简述仿真、观察波形变压器的等效模型（1）变压器的等效模型（2）简化后的等效模型：倍压整流电路一倍压整流电路二倍压整流电路三倍压整流电路计算公式对于电路一：电压跌落：ΔU=(4N3+3N2+

2、2N)I/6fC输出电压：U=2N*Up-ΔU输出电压纹波：N(N+1)I/4fC对于电路三：电压跌落：ΔU=(2N3+3N2+4N)I/12fC输出电压：U=2N*Up-ΔU输出电压纹波：N*I/4fC其中，N是倍压的阶数60KV/8mA电源电路原理框图高压发生部分电路倍压整流部分作如下转换高压发生部分电路变换为如下一种串联谐振并联负载的谐振变换器如果Cs的容量和Cp相当，则成为一种LCC谐振变换器。在此处，我们采用了Cs容量远大于Cp的方案，所以这是一种串联谐振并联负载的LC谐振变换器PLSRC。注意，和传统的PLSRC存在一些不同，此电路的整流输出没有电感。而采用

3、的是容性滤波器。工作原理简述（1）t1时刻工作原理简述（2）t2时刻工作原理简述（3）t3时刻工作原理简述（4）t4时刻工作原理简述（5）t5时刻工作原理简述（6）t6时刻高压发生电路仿真输出电压波形MOS管的工作波形谐振回路的电流波形倍压整流中二极管的电流波形谐振电流的分配本电路的优缺点本电路成功地利用了变压器分布电容和漏感作为谐振元件，实现了ZVS软开关的高频高压变换。由于变压器分布电容的充放电，变压器存在较大的环流，特别是轻载时的转换效率不高。结束谢谢直流高压电源的设计与仿真直流高压电源的设计与仿真高压电源的应用高压电源的设计难点一种60KV/8mA直流高压电源的

4、设计仿真验证高压电源的应用高压电源的应用非常广泛，在民用、军事、科研的很多领域都有不可替代的作用。民用领域：臭氧发生器、某些医疗设备、静电除尘、空气净化装置等军事：雷达、激光等科研：加速器、电子显微镜、人工核反应等高压电源的设计难点半导体器件，尤其是高压整流二极管的要求很高。绝缘材料要求很高，特别是高压变压器的骨架材料要承受交流高压的冲击。分布参数，高压电源中存在的分布参数对电源的工作产生重大影响，使电源的高频化困难，甚至会使电路无法正常工作。直流高压电源的设计变压器等效模型倍压整流电路工作原理简述仿真、观察波形变压器的等效模型（1）变压器的等效模型（2）简化后的等效模

5、型：倍压整流电路一倍压整流电路二倍压整流电路三倍压整流电路计算公式对于电路一：电压跌落：ΔU=(4N3+3N2+2N)I/6fC输出电压：U=2N*Up-ΔU输出电压纹波：N(N+1)I/4fC对于电路三：电压跌落：ΔU=(2N3+3N2+4N)I/12fC输出电压：U=2N*Up-ΔU输出电压纹波：N*I/4fC其中，N是倍压的阶数60KV/8mA电源电路原理框图高压发生部分电路倍压整流部分作如下转换高压发生部分电路变换为如下一种串联谐振并联负载的谐振变换器如果Cs的容量和Cp相当，则成为一种LCC谐振变换器。在此处，我们采用了Cs容量远大于Cp的方案，所以这是一种串

6、联谐振并联负载的LC谐振变换器PLSRC。注意，和传统的PLSRC存在一些不同，此电路的整流输出没有电感。而采用的是容性滤波器。工作原理简述（1）t1时刻工作原理简述（2）t2时刻工作原理简述（3）t3时刻工作原理简述（4）t4时刻工作原理简述（5）t5时刻工作原理简述（6）t6时刻高压发生电路仿真输出电压波形MOS管的工作波形谐振回路的电流波形倍压整流中二极管的电流波形谐振电流的分配本电路的优缺点本电路成功地利用了变压器分布电容和漏感作为谐振元件，实现了ZVS软开关的高频高压变换。由于变压器分布电容的充放电，变压器存在较大的环流，特别是轻载时的转换效率不高。结束谢谢