高压反激式转换器的运行效率更高
2014-3-4 来源： 作者：
对于用于闪光灯泵浦式脉冲固体激光器且配备了外部驱动型反激式转换器的电容器充电装置而言，本例可大幅提高其转换效率。在闪光灯泵浦式脉冲固体激光器中，当向蓄能电容器充入高电压时，所充入的电能由提供给闪光灯的电能而定。
反激式转换器拓扑很适合于电容器充电电源的设计。传统的反激式转换器电路采用电压反馈按预定要求输出电压，以及采用脉冲宽度调制对电压进行调整，但这样的电路在出现电容性负载的情况下无法使用，原因如下：在反激式转换器中，电能在开关装置接通期间存储，在关闭期间传输。为了向蓄能电容器充入预定的电能，需要经历多个存储和传输周期。
为了让存储的电能达到预定值，在每个电能传输周期中，电容器都会获得一定的电压阶跃，所获电压阶跃的量级也会随着电容器电压的升高而逐渐降低。在最后一个存储和传输周期内，开关装置的关闭期按预定要求降至最小值，而在此期间负载达到最终需要的电压。如果通过设计，试图让转换器开关装置使用固定的开关频率，那么就会降低转换器的运行效率。如果开关频率过高，那么在早期充电阶段，电能可能无法完全传输。这可能会对连接至原边的电路元件造成损害。此外，由此产生的剩余磁通也可能会导致铁芯饱和。而如果开关频率过低，那么转换器在后期充电的大部分时间内都会处在空转状态。
我们采用了一种基于闭环反馈系统的设计方法，可确保电能在输入波形的每个周期内都可以被充分传输。事实上，该系统还可以实时监测储能电容器电压的状态。在这样的系统中，每个周期的时长都会缩短，这是为了使接通时间保持固定。也就是说，开关装置的关闭时间会根据电能传输的要求而缩短。因此，这种设计方法较为理想，因为它既能确保将充电时间缩到最短，又能实现最佳的变压器设计。
下图所示的是用于20Hz调QNd-YAG激光器且配备了反激式转换器的电容器充电装置的电路图。在这个设计方案中，可按要求在50ms之内对30μF的蓄能电容器充入15J的电能，从而确保激光器在20Hz的条件下可正常运行。
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