隨著工業(yè)的發(fā)展，脈沖功率應用范圍越來越廣，對以高壓電容器作為儲能單元的脈沖功率系統(tǒng)來說，充電電源決定了電壓的穩(wěn)定度和重復頻率。串聯諧振充電電源具有損耗小，抗短路能力強的優(yōu)點，非常適合給高壓脈沖電容器充電。
zui早的充電電源采用恒壓直流充電方式,工作的效率根本跟不上設計的要求,為了達到快速充電又發(fā)展了工頻諧振,實現了恒流充電,使電容的電壓線性上升,但是電流的自我調節(jié)能力又太差了,隨著負載的變化而變化,工頻狀態(tài)下電感和變壓器的體積均較大,共模干擾非常嚴重,達不到電壓度的要求,而且不方便攜帶.隨后出現了以逆變器為主的電路,雖然重量下降了,體積也減小了,但由于開關元件主要采用的是晶閘管,開關頻率zui大在10Khz附近,晶閘管的觸發(fā)電路也是非常復雜的.隨著電子開關器件的發(fā)展出現了高開關頻率,低導通壓降的MOSFET,在充電電源中得到了廣泛應用.可見電源正向高頻化發(fā)展.
目前,國內外許多專家和廠商在不斷地進行串聯諧振充電裝置的研究,其研究主要集中在以下幾個方面:
(1) 串聯諧振等效電路的研究
串聯諧振在不同的諧振周期,等效電路是不一樣的,分析時把一個開關周期分為六種模態(tài),按照電壓電流計算公式,得出諧振參數的值,但是這是在理想條件下得出的計算公式,僅僅減小了變壓器漏感對電路的影響,因有高頻變壓器和整流硅堆的介入 ,分布電容的影響就不得不考慮,實際上已經變?yōu)榇⒙撝C振電路,所以在設計高頻變壓器時應盡量減小其分布電容.
(2) 串聯諧振變換器中電感器的設計
串聯諧振變換器中的電感器是一高頻元件,設計時大多采用鐵氧體磁芯,zui常用的是EE型磁芯,這種方法雖然也可以達到電源的要求,但諧振時磁通密度不斷升高,很容易造成磁芯的飽和,從減輕重量方面來說,不利于電源的輕量化。
