恒功率输入恒流输出的电容器充电电源

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李伟, 刘庆想, 张政权. 2016: 恒功率输入恒流输出的电容器充电电源, 强激光与粒子束, 28(7): 075003. doi: 10.11884/HPLPB201628.075003
引用本文: 李伟, 刘庆想, 张政权. 2016: 恒功率输入恒流输出的电容器充电电源, 强激光与粒子束, 28(7): 075003. doi: 10.11884/HPLPB201628.075003
Li Wei, Liu Qingxiang, Zhang Zhengquan. 2016: Capacitor charging power supply with constant power input and constant current output, High Power Lase and Particle Beams, 28(7): 075003. doi: 10.11884/HPLPB201628.075003
Citation: Li Wei, Liu Qingxiang, Zhang Zhengquan. 2016: Capacitor charging power supply with constant power input and constant current output, High Power Lase and Particle Beams, 28(7): 075003. doi: 10.11884/HPLPB201628.075003

恒功率输入恒流输出的电容器充电电源

Capacitor charging power supply with constant power input and constant current output

  • 摘要: 常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加,充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0,不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率,还会造成电网电压的波动,特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时,可能造成电网滤波系统的振荡,影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑,使得在对负载恒流充电期间,输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点,无需辅助变换器,仅通过双向开关对电流的控制,可将充电初期多余能量存储到储能环节,并在充电后期逐渐将此能量向负载释放,在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于 DC-link 的恒流充电电源中,进行了分析和控制参数推导,并在输出电流8 A、最高输出电压5 kV 的电源上进行了实验,结果表明:充电期间直流母线提供的电流基本稳定,幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。
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出版历程
  • 刊出日期:  2016-07-30

恒功率输入恒流输出的电容器充电电源

  • 西南交通大学 物理科学与技术学院,成都,610031

摘要: 常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加,充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0,不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率,还会造成电网电压的波动,特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时,可能造成电网滤波系统的振荡,影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑,使得在对负载恒流充电期间,输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点,无需辅助变换器,仅通过双向开关对电流的控制,可将充电初期多余能量存储到储能环节,并在充电后期逐渐将此能量向负载释放,在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于 DC-link 的恒流充电电源中,进行了分析和控制参数推导,并在输出电流8 A、最高输出电压5 kV 的电源上进行了实验,结果表明:充电期间直流母线提供的电流基本稳定,幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。

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