高压小功率开关电源设计：小型化与高效能

"电源技术中的小型化小功率高压电源的设计方案" 在电源技术中，小型化小功率高压电源的设计已经成为一种趋势，特别是在各种检测设备、军事领域以及医疗设备中，如X射线电视透视系统。传统的高压电源由于体积庞大、重量重，限制了设备的便携性和效率。为了解决这些问题，现代高压电源普遍采用开关电源设计，这种设计显著减小了体积和重量，同时提升了功率和效率。 开关电源的工作原理是利用高频开关元件（如MOSFET或IGBT）来控制电能的转换，通过高频变换后，再经过变压器隔离和整流滤波，输出所需的高压。对于高压小功率应用，这种结构尤其适用。文章中提到的高压小功率开关电源是为X射线电视透视系统配套设计的，该系统中的图像增强器需要一个能够提供稳定高压的小型电源。 设计方案的选择是关键。常见的小功率高压电源设计，例如电视机的阳极高压发生器，通过直流电源变换和高压变压器实现升压。另一种方法是使用晶闸管调压，但这些方法往往需要额外的辅助电源，增加了电源的复杂度和体积。针对X射线增强器的需求，文章提出了采用半桥谐振式开关电源，这种设计可以更灵活地调整输出电压，适应大范围的电压调节，无需改变供电电压。 半桥谐振式开关电源的优势在于其高效率和良好的电压调节性能。它由两个开关管构成半桥结构，通过调整开关频率和占空比来控制输出电压，同时谐振电路可以降低开关损耗，提高效率。这种设计不仅简化了电源结构，还能够提供更宽的电压调节范围，满足X射线增强器近10kV的主路电压调节需求。 技术指标是设计的关键参考依据。对于这样的电源，通常需要规定输入电压范围，如220V±10%，以及频率要求，如50Hz±0.5Hz。输出方面，如文中所述，阳极（正）电压/电流的标称值为+25kV，这表明电源需要在保证稳定性的前提下，提供稳定的高压输出，以确保X射线设备的正常工作。 总结来说，小型化小功率高压电源的设计涉及电源技术的多个方面，包括开关电源原理、谐振电路的应用以及电源的效率和稳定性。通过选用合适的电源结构和技术，可以满足不同应用场景对于高压、小功率、高效率和体积小巧的需求。在设计过程中，需要充分考虑技术指标，确保电源能够适应实际工作条件，并且满足设备对高压输出的精确控制。