开关电源在大功率高压电源上的应用

一、高频开关电源组成原理
　　高频开关整流器一般是先将交流电直接经二管整流、滤波成直流电，再经过开关电源变换成高频交流电，通过高频变压器变压隔离后，由恢复二管高频整流、电感电容滤波后输出。
　　1、主电路
　　从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：
　　(1)输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。
　　(2)整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，并向功率因数校正电路提供稳定的直流电源。
　　(3)功率因数校正：位于整流滤波和逆变之间，为了由整流电路引起的谐波电流污染电网和减小无功损耗来提升功率因数。
　　(4)逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是电源外壳高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。
　　(5)输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定的直流电源。
　　2、控制电路
　　一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。
　　3、检测电路
　　除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据供值班人员观察、记录。
　　4、辅助电源
　　提供开关电源外壳电源本身所有电路工作所需的各种不同要求的电源(交直流各种等级的电压电源)。
　　二、开关电源在大功率高压电源上的应用
　　随着电子设备的广泛应用和发展，在越来越多的和行业中，对于大功率、高电压的直流电源的需求不断增多。例如民用中用于高压除尘、医用CT机、激光打孔机等；用于真空管雷达、电磁炮等。
　　传统的高压电源采用的方案为线性稳压电源，调整管多为大功率真空电子管，具有体积大、重量重、外围电路复杂、效率低等缺点；由于工作在工频50Hz，其变压器体积大、重量重、维护不易；电源的整机效率也不高。这些缺点限制着大功率高压电源的应用。随着开关电源电路拓扑、控制理论、软开关技术的逐渐成熟，以及在功率开关器件、大功率磁性元件、高压二管、高耐压绝缘材料等方面的发展，开关电源开始逐步应用在大功率、高电压模块电源外壳电源，并以其体积小、重量轻、电路多样、便于数字化控制等优势基本替代了传统方案的大功率高压电源。
　　高耐压绝缘材料和高压绝缘设计技术的发展，使得高压开关电源的输出电压由开始的几kV、十几kV逐步发展到几十kV、甚至140kV以上；大功率元器件和软开关技术使得大功率开关电源的输出功率也由几kW、十几kW升高到了上百kW；DSP技术的出现使得开关电源控制电路从模拟电路向着数字电路发展；各种传感器的应用使得开关电源的智能化程度不断提高。总之，目前对大功率高压开关电源的要求，正向着电压   高、功率   大、功率密度   高、数字化程度   高的方向发展。相信随着技术的不断进步，大功率、高电压开关电源将具有   广泛的应用前景。