电子束增材电源 LLC 谐振拓扑优化设计
电子束增材制造对高压电源的核心需求是高输出稳定性、宽负载适配性及高功率密度，传统 LLC 谐振拓扑在该场景下易受电子束负载波动影响，出现谐振点偏移、效率骤降及输出纹波超标的问题。针对此痛点，需从拓扑参数与控制逻辑两方面开展优化设计。
在参数优化层面，首先建立电子束负载动态模型，明确负载阻抗在 10kΩ-100kΩ 范围内的波动规律，据此重构 LLC 谐振网络的参数匹配关系：采用分段式电感设计，通过磁芯气隙调节实现不同负载下的电感值自适应切换，同时选用高频低损耗薄膜电容，将谐振频率稳定在 50kHz-100kHz 区间，避免负载突变引发的频率漂移。其次，优化变压器设计，采用三明治绕组结构减少漏感，将漏感控制在励磁电感的 5% 以内，降低开关损耗。
在控制策略优化上，引入负载电流前馈补偿机制，实时检测电子束电流变化，提前调整 LLC 拓扑的开关频率与占空比，使输出电压纹波从传统拓扑的 2% 降至 0.8% 以下。通过仿真与实验验证，优化后的 LLC 谐振拓扑在电子束增材电源中，当负载波动 ±30% 时，电源效率仍保持在 92% 以上，输出电压稳定度达 ±0.5%，完全适配电子束熔融、电子束焊接等增材工艺对高压电源的严苛要求。
