本文是对激光法分离同位素中离子收集直流电源的预研。针对目前国内离子分离和收集场合仍然主要使用可控硅调压工频电源的现状,本文结合离子收集场合所需电源的特殊要求以及高频高压电源的突出难点,提出了以串并联谐振变换器为主电路拓扑,研制高频高效的开关电源,以取代传统的笨重低效的工频电源。 本文所论述的离子收集直流电源包含两个主要组成部分——前级软开关功率因数校正电路和后级功率变换电路。 前级功率因数校正部分采用UC3855AN控制芯片构成ZVT PFC电路,本文详细分析了该电路的工作原理,提出了完整的电路设计方法,在此基础上完成了500W实验电路的设计,对理论分析进行了验证。 在离子收集直流电源功率变换电路方案论证期间,在文献[9]的基础上,本文提出了一种新的基于PWM控制方式的双辅助管半桥零电压开关变换器,对电路原理和设计方法进行了初步分析,并通过pspice仿真和40W小功率实验验证了理论分析的可行性和正确性。但综合考虑各种方案的优缺点,没有将其作为功率变换电路的主电路。 本文在分析三种典型的半桥谐振电路的基础上,结合离子收集直流电源的负载特性和高压大功率开关电源的难点,提出采用容性输出滤波串并联谐振变换器作为功率变换部分的主电路,初步探讨了该电路的设计规则,并通过200W1KV实验电源的研制,验证了方案设计的可行性和先进性。