留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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

  • [1] Shen Chao, Wan Lei. The performance optimization design of high frequency and high voltage transformer of electronic beam welder[J]. Advanced Materials Research, 2011, 383-390: 7175-7182. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.383-390.7175
    [2] Schilling F, Passon S, Meisner J, et al. High frequency high voltage power supplies[M]//Németh B. Proceedings of the 21st International Symposium on High Voltage Engineering. Cham: Springer, 2020: 1467-1476.
    [3] 李亚维, 谢敏, 蓝欣, 等. 200 kV低纹波高稳定度直流高压电源[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28:015016 doi: 10.11884/HPLPB201628.015016

    Li Yawei, Xie Min, Lan Xin, et al. A 200 kV high voltage DC power supply with high stability and low ripple[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28: 015016 doi: 10.11884/HPLPB201628.015016
    [4] 刘玺尧, 曾国强, 谭承君, 等. 基于罗耶谐振的微型X射线管高压电源的设计[J]. 核技术, 2013, 36:080403

    Liu Xiyao, Zeng Guoqiang, Tan Chengjun, et al. Design of high voltage power supply of miniature X-ray tube based on resonant Royer[J]. Nuclear Techniques, 2013, 36: 080403
    [5] 陈尚文, 苏桐龄. 600kV、15mA直流高压稳压电源稳压系统[J]. 甘肃科学学报, 1996, 8(3):81-84

    Chen Shangwen, Su Tongling. The stabilized system of 600kV, 15mA DC high voltage stabilized power supply[J]. Journal of Gansu Sciences, 1996, 8(3): 81-84
    [6] 邹亚明. 电子束离子阱及高电荷态离子相关物理[J]. 物理, 2003, 32(2):98-104

    Zou Yaming. Electron beam ion traps and highly charged ion relevant physics[J]. Physics, 2003, 32(2): 98-104
    [7] 周长庚, 李彦, 娄本超, 等. 200 kV高压开关电源研制[J]. 强激光与粒子束, 2011, 23(3):761-764 doi: 10.3788/HPLPB20112303.0761

    Zhou Changgeng, Li Yan, Lou Benchao, et al. Development of 200 kV high voltage switch power supply[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23(3): 761-764 doi: 10.3788/HPLPB20112303.0761
    [8] 王亚君, 周岐. PWM型倍压电路压降的计算[J]. 辽宁工业大学学报(自然科学版), 2008, 28(5):299-301

    Wang Yajun, Zhou Qi. Calculation of output voltage from voltage multiplying circuit of PWM[J]. Journal of Liaoning University of Technology (Natural Science Edition), 2008, 28(5): 299-301
  • 加载中
图(7)
计量
  • 文章访问数:  268
  • HTML全文浏览量:  122
  • PDF下载量:  78
  • 被引次数: 0
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

目录

    /

    返回文章
    返回