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《华中科技大学》 2017年
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基于能量回馈的多级重复脉冲强磁场电源拓扑研究

李晋皓  
【摘要】:重复脉冲强磁场作为脉冲强磁场的一种,在中子衍射、太赫兹辐射、引导磁场等科研领域有着重要的应用,有着重要的研究意义。目前重复脉冲强磁场的研究方向包括提高重复强磁场的磁场强度和重复频率、改善重复磁场的波形、研究磁体快速冷却技术等,上述研究将推动强磁场技术的进步,促进其在前沿科学和工业应用中发展与应用。在本文中,通过研究现状、理论探究和仿真分析,对实现能量回馈和高精度输出的重复脉冲强磁场电源拓扑开展了研究。提出了采用电容器以及蓄电池组合电源的两级重复脉冲电源拓扑,对其工作原理进行了分析,并基于现有的实验背景用实际磁体参数对电路拓扑进行了仿真验证,成功地验证了利用拓扑实现磁体剩余能量回馈的可行性。对二级拓扑进一步优化,提出了可以实现高精度平顶脉冲输出的三级脉冲强磁场电源拓扑,并对该拓扑进行了理论分析以及仿真验证。介绍了多级重复脉冲电源系统硬件电路的设计过程,对其中一些设计要点进行了说明。最后通过在搭建的硬件样机上进行了小功率验证实验,对假负载进行重复放电实验,验证了本文所提出的多级重复脉冲电源拓扑。本文提出了一种采用多级电源组合实现能量回馈的重复脉冲电源系统拓扑,为研制高重复频率的脉冲强磁场实验装置奠定基础,具有很好的应用前景。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN86

【参考文献】
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