电容充电电源的高速能量恢复技术
电容充电电源广泛用于脉冲功率装置、激光驱动、电磁发射及医疗放电设备中，其能量利用率和充电速度直接影响系统的重复频率与效率。在高功率脉冲应用中，放电结束后储能电容中仍残留未释放能量，若未回收将造成显著能量浪费与器件发热。为提升能效，研究高速能量恢复技术成为电容充电电源的重要发展方向。
电容充电电源的核心结构包括高压变换器、整流倍压电路、储能电容与能量回收模块。传统回收方式多通过电阻放电或单向二极管吸收，能量损耗大。高速能量恢复技术则利用双向能量流动控制，使放电后的残余电压反向回馈至主电源或储能电感中，实现能量再利用。典型方案采用全桥或半桥双向DC-DC结构，通过控制器精确调整开关时序，使电流方向可逆。
控制策略上，通过检测电容电压在放电后的残余值，当其高于设定阈值时启动能量回收回路。能量通过升压变换回馈到输入母线或储能电感，随后在下次充电过程中再释放。为确保高速回收与系统安全，采用零电压切换（ZVS）技术以减少换向损耗，同时设计有过流保护与充放电状态识别逻辑，防止能量反灌入主控制单元。
实验表明，在50 Hz重复充放电条件下，采用高速能量恢复方案的系统能效可由传统的78%提高至92%，充电时间缩短20%。该技术不仅减少了系统热负荷，还延长了电容与开关器件的寿命，为高频脉冲电源的节能设计提供了有效途径。
