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100 kV/25 mA低纹波高压直流电源研制

张葆青

张葆青. 100 kV/25 mA低纹波高压直流电源研制[J]. 强激光与粒子束, 2023, 35: 085001. doi: 10.11884/HPLPB202335.230034
引用本文: 张葆青. 100 kV/25 mA低纹波高压直流电源研制[J]. 强激光与粒子束, 2023, 35: 085001. doi: 10.11884/HPLPB202335.230034
Zhang Baoqing. Development of 100 kV/25 mA high voltage DC power supply with lower ripple[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2023, 35: 085001. doi: 10.11884/HPLPB202335.230034
Citation: Zhang Baoqing. Development of 100 kV/25 mA high voltage DC power supply with lower ripple[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2023, 35: 085001. doi: 10.11884/HPLPB202335.230034

100 kV/25 mA低纹波高压直流电源研制

doi: 10.11884/HPLPB202335.230034
详细信息
    作者简介:

    张葆青,707680795@qq.com

  • 中图分类号: TM836

Development of 100 kV/25 mA high voltage DC power supply with lower ripple

  • 摘要: 百千伏高压直流电源广泛应用于电子束产生与应用领域。高压直流电源电压纹波是影响束流品质的重要因素之一。某型等效阻抗为4 MΩ的电子枪对加载电压提出峰峰值高压纹波不超过0.06%,同时实现较小高压储能以减小打火时电子枪损伤风险,基于全桥逆变和双极性Cockcroft-Walton倍压电路设计了一种不对称电容布局的高压直流电源,在分析储能与纹波、倍压效率关系基础上给出了倍压电路参数简化设计方法,实验结果表明,不额外采用滤波网络,在25 kHz逆变频率、100 kV/25 mA输出条件下纹波系数优于0.06%,相比于传统设计方法,所需高压储能可降低12%以上。
  • 图  1  电源组成示意图

    Figure  1.  Diagram of high voltage power

    图  2  双极性倍压整流电路

    Figure  2.  Diagram of Cockcroft-Walton circuit

    图  3  双极性倍压电路电压纹波波形

    Figure  3.  Voltage ripple of Cockcroft-Walton circuit

    图  4  倍压整流电路侧柱电容与倍压效率的关系

    Figure  4.  Relation of flank capacitor and voltage transfer efficiency

    图  5  倍压整流单元工程设计图

    Figure  5.  Prototype of Cockcroft-Walton circuit

    图  6  倍压整流单元输入电压波形

    Figure  6.  Input voltage of double voltage rectifying circuit

    图  7  输出电压幅度及纹波波形

    Figure  7.  Waveform of ripple and scope of output voltage

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-20
  • 修回日期:  2023-06-08
  • 录用日期:  2023-06-05
  • 刊出日期:  2023-08-15

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