高壓大功率開關(guān)電源技術(shù)研究

摘 要：近年來，我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，針對高壓直流電源相關(guān)內(nèi)容研究開始涉及較多方面，獲取了諸多發(fā)展成果。目前多領(lǐng)域?qū)Υ隧椉夹g(shù)應(yīng)用具有良好反饋，但是我國針對此項技術(shù)應(yīng)用研究相對較晚，但是也獲取了相應(yīng)的成果，文章主要對高壓大功率開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用進行探析。

關(guān)鍵詞：高壓大功率;開關(guān)電源技術(shù);應(yīng)用

一、 引言

在高壓直流電源技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展中，為多項高新技術(shù)研究與應(yīng)用提供了有效支持。目前高壓直流開關(guān)電源設(shè)計中常用的主要是LC諧振充電法與高工頻電壓，在實際應(yīng)用中仍舊存有諸多問題，目前要注重做好創(chuàng)新設(shè)計。

二、 高壓高頻變壓器

過去傳統(tǒng)研究中，多數(shù)技術(shù)人員是應(yīng)用LC諧振充電，對電源開關(guān)結(jié)構(gòu)進行便攜化設(shè)計，對優(yōu)化電路設(shè)計具有重要作用。此類變換器整體體積較大，其穩(wěn)定性較差，會影響到開關(guān)穩(wěn)定工作。傳統(tǒng)高壓電源在運行中會產(chǎn)生較大噪聲，相關(guān)研究人員得出對高壓電源實施高頻處理，之后應(yīng)用的高壓高頻變壓器能保障電源開關(guān)保持長期運行。高壓高頻變壓器在電源裝置設(shè)計中自身體積不斷縮小，便于應(yīng)用，但是此類縮小體積的設(shè)定對開關(guān)電源安全應(yīng)用性能具有較大影響，體積縮小將會導(dǎo)致電源絕緣性能受到影響。在運行中出現(xiàn)漏電現(xiàn)象之后不僅將會造成設(shè)備損壞帶來經(jīng)濟損失，甚至?xí)斐扇松韨Πl(fā)生嚴(yán)重安全事故。但是從相關(guān)實驗研究中能得出，在簡化的電路模型設(shè)計中，設(shè)定漏感、變壓器、分布電容組件等，當(dāng)漏感統(tǒng)一，變壓器運行效率會全面提升，能有效調(diào)控功率基本輸出。當(dāng)電容分布一致，高頻下電容會不斷降低，導(dǎo)致電路空載電流增加，致使開關(guān)電源熱量較為集中，不容易有效散熱。通過將高壓高頻變壓器真空浸油，在設(shè)計中補充磁芯，能提升高頻變壓其絕緣性。

三、 串聯(lián)諧振變換器

諧振變換器在電路中通過串聯(lián)方式接入，將其稱之為串聯(lián)諧振變換器。通過此類設(shè)備能促使電路穩(wěn)定運行，對分布電容合理調(diào)控，強化高壓高頻變壓器應(yīng)用效率。目前在電路設(shè)計中，要注重合理接入串聯(lián)諧振變換器，將此類電路結(jié)構(gòu)融入全橋逆變器中，可以對電路平衡性進行控制。但是在串聯(lián)諧振變換器應(yīng)用中能得出，當(dāng)電路負(fù)載不足，會致使串聯(lián)諧振變換器應(yīng)用電壓調(diào)節(jié)能力降低，此類情況不利于電路整體調(diào)控，將會降低串聯(lián)諧振變換器應(yīng)用作用。在整體設(shè)計中，電路結(jié)構(gòu)是整流濾波電路，電路中電流波紋要高于其余電路，在低壓大電流環(huán)境中此類缺陷較大，所以串聯(lián)諧振變換器電路設(shè)計結(jié)構(gòu)能應(yīng)用在高壓小電流環(huán)境中。

四、 并聯(lián)諧振變換器

將諧振變換器在電路中通過并聯(lián)方式接入，其就是并聯(lián)諧振變換器。并聯(lián)結(jié)構(gòu)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在電路中的應(yīng)用功能主要是將變壓器各項分布參數(shù)融入諧振回路中，其中高壓高頻變壓器設(shè)計以及裝置在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，能有效優(yōu)化諧振電容以及漏感部分設(shè)計，促使電路設(shè)計有效優(yōu)化。并聯(lián)諧振變換器應(yīng)用價值突出，能對電路電壓有序調(diào)節(jié)，在電壓調(diào)整中，電路電流不會大規(guī)模降低，電流會有效增加，但此種方式會對開關(guān)電源產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)荷，導(dǎo)致開關(guān)電源實際損耗擴大。目前選用并聯(lián)諧振變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能有效對固定負(fù)載電路進行應(yīng)用。

五、 高壓大功率開關(guān)電源中的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用探析

（一）主從法是目前并聯(lián)均流技術(shù)中應(yīng)用較廣的方法，主要能用于雙環(huán)控制高壓開關(guān)電流。要注重做好電源模塊以及主電源模塊設(shè)定，滿足均流目標(biāo)。此項方法應(yīng)用于均流的基礎(chǔ)條件就是高壓開關(guān)電源是雙控制環(huán)路，此方法能保障主電源、電源模塊承擔(dān)的電流保持一致。

（二）電流法應(yīng)用中主要有平均電流法、最大電流法。其中平均電流法主要是基于高壓開關(guān)電源各個電源模塊平均電流實現(xiàn)均流，各類電源模塊沒有主從劃分。但是不同電源模塊均是通過并聯(lián)方式實施連接，其中某個電源模塊產(chǎn)生故障，都會對均流母線電壓產(chǎn)生較大負(fù)面影響。后者是主從法的有效升級，系統(tǒng)自行決定主電源模塊，在并聯(lián)運行中，系統(tǒng)將電流量輸出較大的電源模塊設(shè)定為主電源模塊。

（三）在熱應(yīng)力法應(yīng)用中，在高壓開關(guān)電源中，電源模塊在實際運行中受到電流不斷增加影響導(dǎo)致其運行溫度逐步升高。此項方法應(yīng)用主要是對電流與溫度之間的對應(yīng)關(guān)系進行分析，實現(xiàn)自動化均流。此方法應(yīng)用有時就是均流母線故障，開關(guān)電源能保持穩(wěn)定運行。無需對電源模塊散熱條件合理分析，整體運行穩(wěn)定性突出。

（四）上述各項均流方法要注重在高壓開關(guān)電源內(nèi)部有效實現(xiàn)，才能有效達到均流目標(biāo)，但是也存有較多不足之處。目前要注重對外加控制器方法合理利用，實現(xiàn)有效均流，能對此類不足之處進行控制。此類操作方法在應(yīng)用中主要是發(fā)揮出均流控制器應(yīng)用價值，對電源模塊規(guī)范化控制。其中在控制器應(yīng)用檢測中，當(dāng)檢測到電源模塊中電流不均衡運行，能自動進行調(diào)控，促使各個電源模塊能有效實現(xiàn)均流。此類方法操作優(yōu)勢突出，但是要注重對設(shè)計合理性進行控制，避免對高壓開關(guān)電源運行穩(wěn)定性產(chǎn)生較大負(fù)面影響。

六、 結(jié)語

綜上所述，在高壓高頻變壓器高壓大功率開關(guān)電源設(shè)計中要注重對開關(guān)電源體積進行縮減，設(shè)定明確的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在各類電流環(huán)境中要注重選取更為規(guī)范的電路結(jié)構(gòu)，便于優(yōu)化高壓大功率開關(guān)電源設(shè)計。在高壓大功率開關(guān)電源中融入諸多新型技術(shù)，各項技術(shù)能保障大功率有效實現(xiàn)，優(yōu)化開關(guān)電源運行穩(wěn)定性。今后要注重在實踐中擴大高壓大功率開關(guān)電源技術(shù)應(yīng)用研究，對各項技術(shù)持續(xù)優(yōu)化改進。

參考文獻：

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[2]安國亮，于池.高壓大功率開關(guān)電源技術(shù)[J].中國科技投資，2018（12）：153.

作者簡介：

劉偉迪，南京三樂集團有限公司。