14KV—5KW高压电容充电电源
1 引言
该充电电源为某科研项目，要求充电电容为3000uF，电压范围4000V--14000V，充电精度AU=|30V+U* 2000ppm|，电源供电电压为380V/50Hz，能量变换器的工作频率f大于等于15KHz，能量变换器的最大输出功率大于等于5KVA，每次充电过程在1分钟内完成。
2 电源总体方案
由于高频大功率变换器开关频率大于15KHz，本方案采用开关频率为18KHz的硬开关方式。功率器件采用智能型IPM模块组成。为了减小分布参数引起的变压器的泄漏电流，将变压器分成3个变压器串联，这样每个变压器输出电压降小于5KV，同时也有利于后端的整流输出实现。控制器采用320F240电力变换与电机控制专用处理器。电源原理框图如图1：
3 输出电压与电流的检测
用霍尔元件检测输出电流，电源输出的实际充电电流有波动，应多点值取平均。输出为直流高电压，可并联大电阻将电压量转化为电流量用霍尔元件测量。需要注意的是检测电路的高压隔离，本电源中将霍尔元件的磁环中加入绝缘陶管。
该充电电源为某科研项目，要求充电电容为3000uF，电压范围4000V--14000V，充电精度AU=|30V+U* 2000ppm|，电源供电电压为380V/50Hz，能量变换器的工作频率f大于等于15KHz，能量变换器的最大输出功率大于等于5KVA，每次充电过程在1分钟内完成。
2 电源总体方案
由于高频大功率变换器开关频率大于15KHz，本方案采用开关频率为18KHz的硬开关方式。功率器件采用智能型IPM模块组成。为了减小分布参数引起的变压器的泄漏电流，将变压器分成3个变压器串联，这样每个变压器输出电压降小于5KV，同时也有利于后端的整流输出实现。控制器采用320F240电力变换与电机控制专用处理器。电源原理框图如图1：
3 输出电压与电流的检测
用霍尔元件检测输出电流，电源输出的实际充电电流有波动，应多点值取平均。输出为直流高电压，可并联大电阻将电压量转化为电流量用霍尔元件测量。需要注意的是检测电路的高压隔离，本电源中将霍尔元件的磁环中加入绝缘陶管。
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