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一种新型高功率脉冲电源的研制

罗海林  
【摘要】:随着脉冲功率技术的持续不断发展,其在国防建设以及国民生产中的应用越来越广泛。高功率脉冲电源作为脉冲功率技术的主要组成部分,也越来越受到人们的关注,更高的功率以及更高的重复工作频率一直是高功率脉冲电源的发展方向。 本论文介绍了一种新型高重复频率大功率脉冲充电电源的设计,安装和调试。这种新型脉冲充电电源主要包括:滤波电路,谐振充电电路,能量补偿电路,能量泄放电路和计算机控制系统。装置的主要参数为:平均功率150kW,最高输出电压500V,最大输出电流150kA,每次工作负载电容器放出能量1350J,重复频率1~100Hz连续可调。 其工作过程主要包括系统初始储能,脉冲电容器放电,气体开关导通,能量补偿,谐振充电等过程。系统各个工作过程由计算机进行远程控制,控制软件由NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件编写。 经过调试,系统在单次和重复频率工作状态下能稳定运行,完全实现了与加速器整机的配套。另外,本套脉冲电源所采用的全部为国产元器件,其中大电流的快速晶闸管、重复频率低电感电容器、谐振充电电感等器件都是委托国内相关厂家和研究所研制,从而也促进了国内在这些方面元器件生产能力和研究技术的提高。这种脉冲电源可以实现在高重复频率工作下的高电压大电流输出,具有小型、高效和高可靠性。它是为某强流粒子束加速器整机配套而研制的,但也可发掘其在其他脉冲放电领域中的应用。


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