脉冲电容的充电电源是脉冲功率技术中的关键设备, 为研究更高精度的高压脉冲电容充电电源, 基于一种较为新颖的双谐振拓扑结构, 通过推导传递函数, 分析了其电压和电流传输特性。根据双谐振电路存在两个谐振点的特性, 提出基于双谐振变换器的充电电源充电方式, 即充电阶段采用串联谐振工作模式, 到高压保持阶段通过频率调制降低开关频率至接近第二谐振点, 实现对脉冲电容自放电压降的动态补偿, 从而保证高压充电电源充电精度的同时, 极大地提高脉冲电容的高压稳定度。为验证所提出方式的可行性, 基于Matlab/simulink搭建仿真模型, 分别对串联谐振全桥变换器和双谐振全桥变换器两种拓扑结构进行仿真, 实验结果验证了所提出双谐振拓扑的频率调制方式的可行性。

常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加, 充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0, 不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率, 还会造成电网电压的波动, 特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时, 可能造成电网滤波系统的振荡, 影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑, 使得在对负载恒流充电期间, 输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点, 无需辅助变换器, 仅通过双向开关对电流的控制, 可将充电初期多余能量存储到储能环节, 并在充电后期逐渐将此能量向负载释放, 在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于DC-link的恒流充电电源中, 进行了分析和控制参数推导, 并在输出电流8 A、最高输出电压5 kV的电源上进行了实验, 结果表明: 充电期间直流母线提供的电流基本稳定, 幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。

介绍了一种大功率激光二极管阵列驱动电源的设计方法。对电源的组成、工作原理和电流上升前沿影响因素进行了详细分析, 对输出线结构和反馈电路进行优化，有效地解决了大电流、长距离传输条件下电流脉冲前沿缓慢的问题。测试结果验证了设计思路的可行性，驱动电源实现了0~300 A 连续可调、稳定度优于0.3%的输出，在300 A,40 m 输出时脉冲前沿24.7 μs，为同类型的大功率激光二极管阵列驱动电源的工程化应用奠定了基础。

为提高触发高功率横向激励大气压(TEA) CO2激光器中旋转火花开关的稳定性和可靠性, 减小火花开关触发系统的体积和重量, 提出了将高频谐振充电技术应用于触发系统的方法。研发了采用全桥逆变结构和串联谐振软开关电路、输出电压大于38 kV、输出功率为2 kW的高频高压充电电源并将其作为旋转火花开关触发系统。该系统的全桥逆变电路由智能功率模块(IPM)构成, 采用MSP430单片机控制IPM驱动信号的频率、脉宽以及个数, 直流电压经全桥逆变电路及串联谐振电路在高压脉冲变压器原边获得脉冲信号。此脉冲信号经高压脉冲变压器的升压和变压器次级整流给高压电容充电, 当电容电压达到火花开关间隙的自击穿电压时, 电容放电。实验结果表明, 该系统在500 Hz的重复频率下能连续稳定触发旋转火花开关, 提高了触发系统的可靠性和稳定性, 其体积及重量为脉冲式触发系统的1/2。

设计了一款采用串联谐振全桥逆变电路结构的灯泵浦激光电源.在对电源信号发生电路、隔离驱动电路和逆变谐振电路等模块进行分析和设计的基础上,设计了一款重频达5 Hz,最高重频达10 Hz的灯泵激光器驱动电源.该电源不但满足5 Hz灯泵激光器的技术要求,而且具有尺寸小、充电效率高和结构简单等优点.

提出了一种基于高频交流链接技术的串联谐振变换器，简要分析了该变换器的工作原理及一个周期内的工作过程，给出了变换器的控制方式和控制系统的框图，并进行了仿真和实验验证。实验结果表明，该变换器能够实现网侧电压和电流同相位，且网侧电流谐波含量低，同时串联谐振又具有高效率和恒流特性。因而，变换器具有高功率因数、高效率和低谐波的优点。

分析了石英音叉陀螺驱动端叉指振动速度幅值在3个不同谐振频率点的稳定性,实现了最佳谐振频率点的控制。首先根据机电等效理论得出陀螺等效电路中串联支路电流等效于音叉振动速度;然后分析了串联支路导纳的幅频特性,得出在串联谐振频率点处音叉振动速度幅值受频率抖动影响最小的结论;但实际求得的谐振频率点与真实谐振频率点之间存在差别。设计移相电路,调整移相电路的阻容值使陀螺工作在不同的谐振频率点,通过比较可以看出在真实串联谐振频率点处陀螺驱动端叉指振动最稳定;调整移相电路的阻容值使其产生3.78°的相移可使陀螺工作在真实串联谐振频率点处。