介紹了一種應(yīng)用于鈦離子泵真空維持系統(tǒng)中的小型高壓DC-AC 開關(guān)電源。高壓開關(guān)電源采用非回饋的推挽型結(jié)構(gòu)，變壓器采用Mn-Zn鐵氧體磁芯，高壓輸出電路采用三倍壓結(jié)構(gòu)，額定輸出電壓3KV，開關(guān)頻率達(dá)68KHZ，輸出功率大于3W。研制的鈦泵高壓電源已應(yīng)用于靜電支承慣性儀表中，具有功耗低、體積小、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)。

　　靜電球軸承利用鈦離子泵(簡稱鈦泵)來維持轉(zhuǎn)子-電極球腔內(nèi)具有不低于10-6Pa的超高真空度，鈦泵工作時需要外部提供高達(dá)數(shù)千伏的直流高壓。高壓電源的性能直接影響到軸承球腔內(nèi)的真空度是否能夠達(dá)到要求。因此，研制一種體積小、重量輕、低功耗、高可靠性的鈦泵高壓電源具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值。

　　研制任務(wù)對高壓電源的技術(shù)要求包括：輸入電壓為27V正負(fù)10%，額定輸出電壓為3000V，輸出功率3W(當(dāng)最大輸出功率時<輸出電壓不低于1.5KV，體積小于54.8cm3，重量小于120g，紋波小于10%，環(huán)境溫度20~80℃。

　　因?yàn)殁伇秒娫葱枰�按放在慣性儀表內(nèi)部，因而要求其體積小、重量輕，這就對電源的電路結(jié)構(gòu)、各部件的絕緣與散熱等問題提出了較高要求。其中對變壓器磁心的選擇，以及元器件的功率和工作溫度要在體積盡可能小的情況下滿足工作要求。因此，減小鈦泵電源的體積將是研制工作的難點(diǎn)之一。高壓變壓器是高壓電源的核心部件。在高壓變壓器中，由于匝數(shù)較多，特別是次級匝數(shù)達(dá)上千匝，當(dāng)變壓器工作頻率較高和電壓變化率較大時，必須考慮變壓器的分布電容和漏感問題。變壓器的漏感和分布電容構(gòu)成了串聯(lián)諧振回路，這無形中提高了對變壓器絕緣的要求。此外，鈦泵電源需要具備較寬的工作溫度范圍，電源的開關(guān)頻率、高壓絕緣、元器件選取等也是需要考慮的因素。

　　本文介紹了研制的小型化鈦泵電源的電路原理、高壓變壓器設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與改進(jìn)。

　　結(jié)論

　　本文介紹了研制的一種高壓電源的電路原理、高壓變壓器設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研制的鈦泵高壓電源已應(yīng)用于某慣性儀表中，性能指標(biāo)滿足研制任務(wù)要求。研究工作表明，由于高壓變壓器存在諧振峰較大的串聯(lián)諧振，使得開關(guān)頻率對電源的溫度穩(wěn)定性有較大影響，為使高壓電源具有寬的工作溫度范圍，需要合理選擇開關(guān)頻率。此外，為實(shí)現(xiàn)高壓電源的小型化，需要在變壓器、電路板、電源外殼、灌封等設(shè)計(jì)與工藝過程采取措施來提供足夠的絕緣性能，以保證高壓電源長期工作的可靠性。研制的小型化高壓電源與設(shè)計(jì)要求相比，體積與重量分別減小29%、28.3%。