LCC串并联谐振技术在高压脉冲电源设计中的应用

"本文介绍了LCC串并联谐振变换器在高压脉冲电源设计中的应用，该设计由罗廷芳提出。LCC谐振变换器结合串联和并联谐振的优点，能有效处理高电压、大电流变化的情况，提高转换效率。系统包括工频整流滤波、功率因数校正电路、LCC谐振变换器、高频整流、电容充电储能、电感缓冲隔离、IGBT全桥逆变和脉冲升压变压器等组件。在工作过程中，220V交流电经过整流和校正得到直流电，通过LCC逆变器对储能电容充电，再通过IGBT全桥逆变产生双极性脉冲输出。LCC变换器的功率开关管在零电压或零电流状态下切换，降低了损耗和干扰。" 在高压脉冲电源的设计中，LCC串并联谐振充电电路是一个关键组件，它解决了传统高压功率脉冲电源存在的问题，如体积大、脉冲频率不可调、波形不稳和效率低等。LCC变换器的独特之处在于它结合了串联谐振和并联谐振的特性，使其在面对输出电压和电流大幅度变化时仍能保持高效运行。这种变换器可以实现功率开关管的零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS），减少开关损耗，增加系统的稳定性和可靠性。 系统的工作流程首先是从220V交流电开始，经过整流滤波和功率因数校正电路（PFC），提供连续可调的直流电源。然后，直流电通过LCC串并联谐振变换器，利用谐振电感Lr、串联谐振电容Cs和并联谐振电容Cp，使电流波形趋于正弦，减少开关应力。高频整流后的电能储存在电容器中，当需要产生高压脉冲时，通过IGBT全桥逆变器转换为双极性脉冲，最后通过脉冲升压变压器输出。 LCC谐振变换器的优势在于其能够提供高效率和小型化的解决方案，相较于传统的工频变压器升压和磁压缩开关等方法，它不仅减少了重量和尺寸，还提高了脉冲频率的可调性，增强了脉冲波形的稳定性。此外，电容器作为储能元件，其能量保持时间长，且能在小电流下充电，降低了对充电功率的需求。 罗廷芳提出的LCC串并联谐振充电高压脉冲电源设计是一种创新的解决方案，它改善了传统高压电源的性能，提升了系统的可靠性和效率，对于高压脉冲电源领域的发展具有重要意义。