0 引言开关电源[1]是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开 关 电源 一般由脉冲宽度调制(PWM )控制 IC 和 IGBT 构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的进展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了宽阔的进展空间。开关电源高频化是其进展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的进展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速进展不可缺少的一种电源方式。目前市场上出售的开关电源中采纳双极性晶体管制成的 100KHz、用MOS-FET 制成的 500KHz 电源,虽已有用化,但其频率有待进一步提高。要提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件。然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样,不仅会影响周围电子设备,还会大大降低电源本身的可靠性。其中,为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌,可采纳 R-C 或 L-C 缓冲器,而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采纳非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过,对 1MHz 以上的高频,要采纳谐振电路,以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波,这样既可减少开关损耗,同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。因为采纳这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零,而且噪声也小,可望成为开关电源高频化的一种主要方式。当前,世界上许多国家都在致力于数兆 Hz 的变换器的有用化讨论。1 绪论1.1 高压直流电源概况高压直流电源在日常生活中,应用于广泛的领域,在电力系统中,广泛的应用于高压电气设备的直流耐压和泄露试验,例如,电缆、避雷器、变压器绕组及发电机现场试验;在医学方面,常用在 CT 机、X 光机等设备;在工业生产中,通过放电来达到静电除尘、激光器、污水处理等等;此外,在科研、军事上也大...