新型低纹波高压直流电源方案

　　引言

　　高压直流电源已越来越广泛的应用于工业、医学、核物理、检测等领域。本文采用双路电源并联输出的方法得到低纹波直流。在开关管频率受限的今天，本方法可以在频率较低的情况下得到低纹波直流。

　　1 主回路工作原理

　　电源的系统框图及主回路原理图别如图1 和图2 所示。

　　图1 系统框图

　　图2 电源主回路原理图

　　主电路含有两套完全相同的半桥逆变电路，逆变开关元件选用IGBT.每一路均采用独立的三相全控整流桥供电，逆变电路采用PWM 方式，工作频率远高于谐振频率， 逆变后的电压波形为方波。 电路的功率调节通过控制全控整流桥的移相角来实现。IGBT 的触发脉冲参数：0 kHz~20 kHz、占空比45%,-5 V~+15 V,上下桥臂脉冲相差半个周期如图3 所示，两路半桥逆变电路的输出波形如图4 所示。将两路电压并联，即可得平直电压。

　　图3 IGBT 触发脉冲波形

　　图4 输出电压波形示意图

　　输出纹波和输出电容的关系为：

　　可见，加大输出电容值也可以减少纹波，或者采用多个电容并联的方式减少ESR 值。