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电子束熔炼炉是指在没有空气的真空环境下,将高速的电子束流的动能转换成热能来作为热源对高活性、难熔金属进行冶炼和提纯的一种设备,简称“EB炉”。它主要由高压直流电源及控制系统、电子枪、及真空炉体系统等组成。电子束熔炼炉用高压直流电源系统是电子束熔炼设备的重要组成部分,高压电源的性能质量直接决定了熔炼炉系统运行的稳定性。传统的电子束熔炼炉高压电源主要是由晶闸管控制的工频升压电源,不仅升压变压器和输出滤波器体积庞大,而且电源纹波较大,效率较低,这严重影响了冷阴极电子枪的寿命和熔炼质量。针对以往的工频高压直流电源的技术缺点,本课题将LCC高频谐振变换器应用于高压电源。该应用不仅提高了开关频率,减小了变压器和滤波器体积,而且实现了软开关,降低了开关损耗。本文研究了多种升压型变换器的拓扑结构,确定了电源系统的全桥变换器解决方案。该高压电源由三相380V工频交流电源输入,前级为晶闸管可控整流器,后级为高频LCC谐振变换器,输出电压达-30kV,额定输出功率达450kW。通过对比分析串联谐振、并联谐振以及串并联谐振工作模式的特点,最终选择了适合熔炼炉的LCC串并联谐振变换器,实现了IGBT的软开关化。DCM1下的LCC谐振变换器可以实现IGBT的零电流开关,本文主要研究了变频控制方式下的LCC串并联谐振变换器,详细给出了DCM1模式下的理论分析及参数设计过程。论文还对高频高压变压器进行了设计分析,研制出输出电压为30kV,额定功率为450kW的高压直流电源,实验结果表明了方案的可行性。