基于软开关的电子辐照高压电源设计

　　改进的串联谐振变换电路具有电流、电压限制的双斜率输出特性，电感L2、L3是谐振电感。C1为谐振电容。

　　电路的谐振槽路的电流波形和驱动信号波形如图4所示，通过调节α角控制变换器的输出功率。

图4中最大的功率曲线(α=1)即对应于变换器开环工作，图4中停留在底部的曲线是对应于轻载的情况。工作在归一化的输出电流I*o=0.15%且ψ=1时，结果产生大约30%的过压。改进变换器的输出特性为双斜率输出特性，使电路提高了电压、电流限制的固有能力，改善了高压电源的空、满载的适应性，同时有利于高压电源宽范围的输出调节。

　　L1、L4为紧耦合的电感(L3=L4)，箝位二极管D5到D8，不同于电感吸收电路，该电路着重解决电路的尖峰导通，可以将尖峰电流限制在大约Ist=Vindc/2(L3+M)之内。因为采用了紧耦合电感(耦合因数k=0.95)，Ist近似等于Vindc/4*L3。虽然电感的引入增加了电路的元件数量和成本，但在轻载时可以明显改变传统电路的功率因数，限制传统电路中固有的扰动尖峰电流。

　　 整个变换器电路依然采用PFM的工作模式，当前级预稳电源输出0～500V直流电压时，变换器以固定的脉冲宽度驱动桥臂的功率开关管。为了保证电源在电子枪束流产生时能稳定工作，设计了取样闭环控制功能，当输出偏离电压设定值时，变换器通过脉冲频率调节得到稳定的输出，电子枪高压电源实际工作频率为3～25kHz。改进后的串联谐振变换器如图5所示，变换器的实际工作电流波形如图6所示。