为提高200 k V级透射电子显微镜的性能,满足其分辨率优于0.25 nm的性能指标,要求配备最高输出电压为200 k V、稳定度优于2×10-6/min的高稳定度高压电源。通过研究影响高压电源稳定度的直接因素,为高稳定度高压电源的研制提供了理论参考依据。分析了该款高压电源主电路原理和设计要点。建立了电源闭环稳压系统的数学模型,分析了系统频率特性,系统的良好增益裕度为电源的正常运行提供了保障。结合研制经验提出了改善高压电源整机性能的措施。
对于分辨率优于0.25 nm的200 k V级透射电子显微镜,要求配备稳定度优于2×10-6/min的高压电源,这是高稳定度输出的重要保证。C-W电路是高压发生的核心部分,其传递函数是高压电源闭环系统中不可或缺的环节之一。由于CW电路采用级联的整流二极管-电容网络拓扑,受二极管器件本身非线性效应的影响,常规传递函数的求解方法已不符合其非线性的特点。通过研究平衡式C-W电路的原理,结合其物理特征将系统非线性处理为离散时间下的线性系统,建立了离散时间状态空间模型,进行z变换后推导了三阶平衡式C-W脉冲传递函数通式。应用Matlab仿真一款平衡式C-W电路的幅频特性曲线和相频特性曲线,进一步分析了其频率特性,为平衡式C-W电路系统特性的研究提供了一种理论方法。
