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环形磁芯磁开关设计 被引量:19
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作者 苏建仓 刘纯亮 +2 位作者 刘国治 丁永忠 丁臻捷 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期139-142,共4页
在同时考虑磁芯与绕组间绝缘距离和磁芯横截面磁场非均匀的条件下,推导出了环形磁开关磁芯体积计算公式,并以此为基础,提出了获得最小磁芯体积的优化设计方法.利用所提出的最小磁芯体积设计方法,对一个具体的环形磁开关实例进行了计算... 在同时考虑磁芯与绕组间绝缘距离和磁芯横截面磁场非均匀的条件下,推导出了环形磁开关磁芯体积计算公式,并以此为基础,提出了获得最小磁芯体积的优化设计方法.利用所提出的最小磁芯体积设计方法,对一个具体的环形磁开关实例进行了计算和设计,当绝缘距离由15mm(径向和轴向绝缘距离相等)增加到45mm时,磁芯体积增长了1 2倍;径向绝缘保持15mm不变,轴向绝缘距离由15mm增加到45mm时,磁芯体积增加了20%.计算结果表明:绝缘距离是影响磁芯大小的重要因素,采取良好的绝缘方法,减小绝缘距离是降低磁开关磁芯体积的一条重要途径. 展开更多
关键词 环形磁开关 磁脉冲压缩器 磁芯体积 绝缘距离 磁芯损耗 设计方法
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基于STM32的轨道式巡检机器人控制系统的设计 被引量:22
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作者 张申毅 樊绍胜 +1 位作者 程嘉翊 黄辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第9期93-97,116,共6页
为了满足地下综合管廊智能化巡检的需求及弥补传统人工巡检作业的缺陷,设计了一种基于STM32的轨道式巡检机器人控制系统。该系统采用STM32F407ZGT6作为微处理器,通过AD采样、光耦隔离、RS485通信等模块对传感器及里程计信号进行处理。... 为了满足地下综合管廊智能化巡检的需求及弥补传统人工巡检作业的缺陷,设计了一种基于STM32的轨道式巡检机器人控制系统。该系统采用STM32F407ZGT6作为微处理器,通过AD采样、光耦隔离、RS485通信等模块对传感器及里程计信号进行处理。采用速度-位置双模式匹配运动控制方法与模糊控制器提高定位精度与响应速度。同时用QT开发框架设计了上位机监控界面,可实时监控机器人的运动状态与传感器数据。实验表明,使用该系统控制的机器人具有定位精度高,响应速度快等优点。 展开更多
关键词 地下综合管廊 巡检机器人 STM32 控制系统 磁性开关 模糊控制器
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磁脉冲压缩系统的仿真研究 被引量:18
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作者 张东东 严萍 王珏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期497-500,共4页
分析了传统磁脉冲压缩系统的原理及缺点,对基于省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统进行了介绍,为了更加深入地分析这种磁脉冲压缩系统,应用Pspice仿真分析软件建立了省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统模型,计算出各级压缩过程中各元件的... 分析了传统磁脉冲压缩系统的原理及缺点,对基于省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统进行了介绍,为了更加深入地分析这种磁脉冲压缩系统,应用Pspice仿真分析软件建立了省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统模型,计算出各级压缩过程中各元件的电压波形,及饱和变压器和磁开关的磁芯感应强度变化曲线;经测试,当负载为500Ω纯阻性负载时,系统两端输出的负极性脉冲峰值约-27 kV,半高宽约为70 ns,下降沿约为40 ns。通过分析仿真结果与实验结果,仿真中需考虑测量探头引入的并联电容对电路的影响。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 磁脉冲压缩 磁开关 仿真
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快脉冲直线变压器驱动源模块的原理及实验 被引量:19
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作者 周良骥 邓建军 +6 位作者 陈林 谢卫平 丰树平 关永超 吴守东 任靖 李晔 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1749-1752,共4页
介绍了直线型变压器驱动源(LTD)产生快脉冲的基本原理及技术优势,阐述了快脉冲LTD模块设计的要点,设计了输出脉冲上升时间小于100ns的快脉冲LTD模块,并进行了初步的实验研究。实验得到该LTD模块充电士16kV时,短路放电的电流峰值... 介绍了直线型变压器驱动源(LTD)产生快脉冲的基本原理及技术优势,阐述了快脉冲LTD模块设计的要点,设计了输出脉冲上升时间小于100ns的快脉冲LTD模块,并进行了初步的实验研究。实验得到该LTD模块充电士16kV时,短路放电的电流峰值为23.7kA,电流振荡1/4周期为69.6ns;充电±50kV驱动0.850负载时,电流峰值为41.4kA,上升时间为36.8ns(10%-90%)和60.8ns(0-100%)。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 直线变压器驱动源 快脉冲模块 磁芯 开关
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用磁开关产生重复频率多路同步高压脉冲 被引量:15
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作者 谢敏 马成刚 +3 位作者 丁伯南 冯宗明 刘云涛 马军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期621-624,共4页
 介绍一种重复频率多路同步高压脉冲产生装置。该装置利用一个高压脉冲变压器对并联的多根脉冲形成线谐振充电,每根脉冲形成线用一个磁开关作为它的脉冲形成开关,通过调整每个磁开关的伏 秒数并使其一致,从而获得同步输出的多路高压脉...  介绍一种重复频率多路同步高压脉冲产生装置。该装置利用一个高压脉冲变压器对并联的多根脉冲形成线谐振充电,每根脉冲形成线用一个磁开关作为它的脉冲形成开关,通过调整每个磁开关的伏 秒数并使其一致,从而获得同步输出的多路高压脉冲,整个系统的重复频率则由调控氢闸流管来控制。该装置具有kHz重复频率、同步精度小于2ns。 展开更多
关键词 磁开关 高压脉冲变压器 重复频率 多路同步高压脉冲产生装置 脉冲调制
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环形磁芯快脉冲动态参数测量方法 被引量:14
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作者 丁臻捷 苏建仓 +1 位作者 丁永忠 俞建国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1345-1348,共4页
 磁开关压缩脉冲过程中,磁芯磁参数需历经非饱和与饱和两个阶段,磁滞回线变化经历半个周期,通过测量这一变化过程中通过磁开关绕组的电流和磁通量变化率,可以计算出磁芯的磁滞回线,确定饱和磁通密度、剩磁等动态参数。讨论了基于高电...  磁开关压缩脉冲过程中,磁芯磁参数需历经非饱和与饱和两个阶段,磁滞回线变化经历半个周期,通过测量这一变化过程中通过磁开关绕组的电流和磁通量变化率,可以计算出磁芯的磁滞回线,确定饱和磁通密度、剩磁等动态参数。讨论了基于高电压放电和脉冲压缩方法测量磁芯动态参数的原理,给出了测试装置的电路原理和电路元件参数的选择方法,测量了大型磁开关磁芯快脉冲条件下的电参数,计算了相关的磁参数,给出了实验结果。 展开更多
关键词 磁开关 磁滞回线 饱和磁通密度 剩磁 磁脉冲压缩法
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基于半导体开关和磁开关的全固态脉冲电源 被引量:15
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作者 王冬冬 邱剑 刘克富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期730-734,共5页
利用磁开关来改善全固态Marx发生器的脉冲上升沿,并构建出一套脉冲电源。该套脉冲源包括基于IGBT半桥模块的Marx发生器和由磁开关与锐化电容构成的脉冲陡化电路。该电源用原边一匝的脉冲变压器为IGBT提供驱动信号,并且原副边绕组均采用... 利用磁开关来改善全固态Marx发生器的脉冲上升沿,并构建出一套脉冲电源。该套脉冲源包括基于IGBT半桥模块的Marx发生器和由磁开关与锐化电容构成的脉冲陡化电路。该电源用原边一匝的脉冲变压器为IGBT提供驱动信号,并且原副边绕组均采用同轴线以屏蔽电磁干扰;在门极采用无源过流保护的方法,以防止负载短路对IGBT放电开关造成损坏。实验结果表明:在电压10 kV,电流170 A的情况下,脉冲前沿由1.5μs压缩到了200 ns,同时IGBT的开通损耗由原来的10 mJ降到不足1 mJ。 展开更多
关键词 全固态 MARX发生器 IGBT 脉冲陡化 磁开关
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μs级脉冲激励下磁开关磁芯磁特性 被引量:15
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作者 张东东 严萍 +2 位作者 王珏 周媛 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期87-92,共6页
为测试磁开关磁芯在μs级脉冲激励下的磁特性,设计并制作了基于没有附加磁芯复位电路的单级磁脉冲压缩系统,3块被测磁芯分别代表铁基非晶、Ni-Zn和Mn-Zn 3种软磁材料。磁芯的磁滞回线由测量所得的磁开关两端电压和电流数据经计算得到,... 为测试磁开关磁芯在μs级脉冲激励下的磁特性,设计并制作了基于没有附加磁芯复位电路的单级磁脉冲压缩系统,3块被测磁芯分别代表铁基非晶、Ni-Zn和Mn-Zn 3种软磁材料。磁芯的磁滞回线由测量所得的磁开关两端电压和电流数据经计算得到,由磁滞回线可知这3种软磁材料在μs脉冲激励下的各种特性参数。通过分析比较这些特性参数可知:铁基非晶磁芯具有最大的磁通跳变,同样的V-s积和匝数时,铁基非晶磁芯所需体积最小;Mn-Zn铁氧体磁芯具有最小的能量损耗,适合高重复频率下的应用;Ni-Zn铁氧体磁芯饱和后的相对磁导率最低,适用于较高压缩增益的磁压缩电路中。 展开更多
关键词 脉冲功率 磁脉冲压缩 磁开关 磁滞回线 可饱和脉冲变压器 软磁材料
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单级磁脉冲压缩系统实验研究 被引量:13
9
作者 张东东 严萍 +2 位作者 王珏 周媛 邵涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1397-1401,共5页
基于没有附加磁芯复位电路的磁脉冲压缩网络,设计研制了单级磁脉冲压缩系统;介绍了系统电路的工作情况,通过计算给出了系统关键元件的参数;应用Pspice仿真分析软件对系统电路进行仿真,仿真结果显示,负载为500Ω时,饱和变压器和磁开关的... 基于没有附加磁芯复位电路的磁脉冲压缩网络,设计研制了单级磁脉冲压缩系统;介绍了系统电路的工作情况,通过计算给出了系统关键元件的参数;应用Pspice仿真分析软件对系统电路进行仿真,仿真结果显示,负载为500Ω时,饱和变压器和磁开关的磁芯所需饱和时间分别为6μs和500 ns。实验结果表明:系统接200Ω负载时,输出脉冲幅值约18.5 kV,下降时间约40 ns,脉冲宽度约70 ns,最高重复频率可达500Hz;引入高压快速恢复二极管替代续流电感,不仅有效抑制了负载预脉冲,而且输出脉冲尾部的振荡幅值与持续时间都显著减小。 展开更多
关键词 脉冲功率 磁脉冲压缩 磁开关 快速恢复高压二极管
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直流高压缓冲器的研制 被引量:13
10
作者 曹亮 李格 王海田 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1269-1274,共6页
铁心缓冲器(core snubber)是中性束加热高压电源中最常用的一种抑制短路电流的装置,也是国家重大科学工程超导托卡马克聚变实验装置(EAST)的中性束注入器在高压打火故障时免于损坏的重要保障。为了研究所选铁心在高频脉冲放电情况下的特... 铁心缓冲器(core snubber)是中性束加热高压电源中最常用的一种抑制短路电流的装置,也是国家重大科学工程超导托卡马克聚变实验装置(EAST)的中性束注入器在高压打火故障时免于损坏的重要保障。为了研究所选铁心在高频脉冲放电情况下的特性,给设计提供依据,对测试件进行了短路放电测试。利用测量的电压电流得到了铁心的B-H曲线,并对有无偏置电流进行了比较;根据实验得到的参数设计了100 kV电源缓冲器,最后通过仿真对该设计进行了验证。结果表明装置中加入偏置电流后,可大大增加铁心磁通密度的变化幅度,起到增加铁心利用率的目的。设计得到的缓冲器可以将短路电流限制在预设的300 A之内。该电磁计算和高频放电测试得到的数据可为缓冲器设计提供参考,并可进一步为高压直流电网短路缓冲设计提供有效的技术手段。 展开更多
关键词 短路缓冲器 B-H曲线 磁开关 放电实验 中性束注入 高压直流
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同步关合永磁机构真空断路器驱动控制器的研究 被引量:14
11
作者 孙浩 徐建源 +1 位作者 杨志勇 林莘 《低压电器》 北大核心 2010年第1期12-16,共5页
针对三相分立的永磁机构真空断路器,设计了驱动控制器。采用DSP+CPLD实现了智能断路器的同步关合控制。分析了影响断路器时间准确度的因数并利用神经网络实现了同步关合时间的预测,以更好的实现配电网自动化的需要。
关键词 永磁机构 同步关合 真空断路器 神经网络
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磁性材料磁滞回线模型参数的计算 被引量:10
12
作者 熊林 苏建仓 +1 位作者 何锋 刘纯亮 《真空电子技术》 2004年第3期16-19,共4页
为了在磁开关数值模拟中采用Jiles Atherton模型描述磁性材料的磁滞特性,本文推导出一组计算公式,由实验得到的磁滞回线中的8个特征参数,通过计算确定Jiles Atherton模型中的5个模型参数,并应用一个具体实例对该方法的准确性进行了验证。
关键词 磁性材料 磁开关 磁滞回线 Jiles-Atherton模型
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基于磁开关的重复频率冲击电压发生器 被引量:8
13
作者 马宾 丁卫东 +1 位作者 李峰 杨兰均 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期469-473,共5页
用磁开关取代传统冲击电压发生器的放电球隙,利用磁开关可高重复频率工作和磁压缩陡化的特点和冲击电压发生器"并联充电,串联放电"的特点,可形成重复频率快前沿高压脉冲。建造了基于磁开关的冲击电压发生器,试验表明:其重复... 用磁开关取代传统冲击电压发生器的放电球隙,利用磁开关可高重复频率工作和磁压缩陡化的特点和冲击电压发生器"并联充电,串联放电"的特点,可形成重复频率快前沿高压脉冲。建造了基于磁开关的冲击电压发生器,试验表明:其重复频率可达1 kHz,在1 nF的电容负载上可形成17 kV,上升时间小于80 ns的高压脉冲。 展开更多
关键词 磁开关 冲击电压发生器 重复频率 快前沿
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PPCP用固态脉冲电源的实验研究 被引量:8
14
作者 张亚斌 赵君科 +2 位作者 张之福 任先文 涂国锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期697-700,共4页
介绍了一种采用半导体开关与磁开关、可饱和脉冲变压器相结合技术的固态脉冲电源,此电源可用于脉冲放电等离子体烟气治理。在理论分析的基础上建立了实验模型,通过实验验证了此类电源的可行性,解决了8支晶闸管开关串联的动静态均压及开... 介绍了一种采用半导体开关与磁开关、可饱和脉冲变压器相结合技术的固态脉冲电源,此电源可用于脉冲放电等离子体烟气治理。在理论分析的基础上建立了实验模型,通过实验验证了此类电源的可行性,解决了8支晶闸管开关串联的动静态均压及开通同步性问题,并对可饱和脉冲变压器及磁开关的工作特性进行了分析计算。电源在阻性负载上得到峰值电压37.5 kV、前沿101 ns、脉宽1μs的脉冲,重复频率300 Hz,输出功率10 kW。 展开更多
关键词 PPCP技术 固态脉冲电源 晶闸管串联 磁开关 可饱和脉冲变压器
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基于磁开关的高压高频脉冲陡化电路的设计 被引量:8
15
作者 杨平 文远芳 +1 位作者 胡希伟 叶才勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期45-47,共3页
根据磁开关技术和磁脉冲压缩的原理,设计了一种高压高频脉冲陡化电路。该电路将峰值5 kV、重复频率5 kHz的电压脉冲进行陡化,使其脉冲上升沿由50μs陡化为40 ns。分析了磁开关陡化脉冲的原理和设计方法,并建立了电路的PSPICE仿真模型,... 根据磁开关技术和磁脉冲压缩的原理,设计了一种高压高频脉冲陡化电路。该电路将峰值5 kV、重复频率5 kHz的电压脉冲进行陡化,使其脉冲上升沿由50μs陡化为40 ns。分析了磁开关陡化脉冲的原理和设计方法,并建立了电路的PSPICE仿真模型,仿真结果表明,磁开关可有效陡化高压高频脉冲。 展开更多
关键词 脉冲陡化 磁开关 磁脉冲压缩 重复频率
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磁性接近开关应用关键技术 被引量:9
16
作者 龙克文 颜天宝 +1 位作者 龙义全 徐晓兵 《日用电器》 2013年第12期50-52,共3页
结合压力触发式微动开关结构改进了现有干簧管式磁控开关技术,既能保障在弱电领域的应用,还能实现220V AC下的分体式磁力触发,产品可靠性程度高,可适用于家用电器合盖检测、门开关等领域。
关键词 溺电 磁控开关 开关结构
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紧凑型重复频率高压纳秒脉冲电源及其仿真模型 被引量:7
17
作者 庞磊 陈纲亮 +2 位作者 何堃 任保忠 张乔根 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期898-902,共5页
纳秒脉冲等离子体在诸多实际的工程应用中依赖于小型化且可靠的纳秒脉冲电源实现。设计了一种紧凑型全固态高压纳秒脉冲电源,该电源主要由直流电源部分、绝缘栅双极晶体管及其驱动控制电路、可饱和脉冲变压器、磁脉冲压缩网络等组成。... 纳秒脉冲等离子体在诸多实际的工程应用中依赖于小型化且可靠的纳秒脉冲电源实现。设计了一种紧凑型全固态高压纳秒脉冲电源,该电源主要由直流电源部分、绝缘栅双极晶体管及其驱动控制电路、可饱和脉冲变压器、磁脉冲压缩网络等组成。通过理论计算分析、PSpice电路仿真以及实验研究表明,其最终可以在800Ω的输出负载阻抗上获得幅值40kV、脉冲宽度100ns左右、脉冲上升沿约50ns的高电压脉冲,重复频率最高可达5kHz。 展开更多
关键词 纳秒脉冲 重复频率 磁开关 脉冲放电
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单级磁脉冲压缩系统分析 被引量:7
18
作者 张东东 严萍 +2 位作者 王珏 周媛 邵涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期661-666,共6页
为提高磁脉冲压缩系统的应用效果,在分析了传统磁脉冲压缩系统的原理、缺点后介绍了省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统并从原理、压缩过程以及不同的拓扑电路3方面详细分析了单级磁脉冲压缩系统,特别是C3和C4对负载放电过程,给出了等效... 为提高磁脉冲压缩系统的应用效果,在分析了传统磁脉冲压缩系统的原理、缺点后介绍了省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统并从原理、压缩过程以及不同的拓扑电路3方面详细分析了单级磁脉冲压缩系统,特别是C3和C4对负载放电过程,给出了等效电路。通过等效电路的仿真解释了续流电感L2对系统的影响;仿真和实验结果的对比验证了电路仿真模型的正确;对于快速恢复二极管替代续流电感的系统电路,仿真与实验结果均表明脉冲尾部的反峰幅值与持续时间都显著减小。 展开更多
关键词 脉冲功率 磁开关 磁脉冲压缩 可饱和变压器 PSPICE仿真 实验 快速恢复高压二极管
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磁脉冲压缩系统元件参数及电路仿真 被引量:6
19
作者 张东东 严萍 +2 位作者 王珏 潘如政 邵涛 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期18-20,24,共4页
应用Pspice电路分析软件,对单级磁脉冲压缩系统在纯电阻负载(400Ω)情况下的压缩过程进行比较全面、准确的模拟,其中磁开关的模型基于微秒脉冲激励下的磁芯B-H曲线。当负载为400Ω时,Pspice模拟结果揭示了饱和变压器PT和磁开关MS1的磁... 应用Pspice电路分析软件,对单级磁脉冲压缩系统在纯电阻负载(400Ω)情况下的压缩过程进行比较全面、准确的模拟,其中磁开关的模型基于微秒脉冲激励下的磁芯B-H曲线。当负载为400Ω时,Pspice模拟结果揭示了饱和变压器PT和磁开关MS1的磁芯所需的饱和时间分别为4μs和400 ns,输出的负极性脉冲峰值-55 kV,半高宽为100 ns,下降沿为50 ns,实验结果很好地验证了这一结论。 展开更多
关键词 脉冲功率 磁脉冲压缩器 磁开关 PSPICE
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磁开关在强脉冲能源模块中的设计和应用 被引量:7
20
作者 刘刚 李黎 +3 位作者 林福昌 曾晗 蔡礼 齐向东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2945-2951,共7页
强脉冲能源模块主放电回路中使用两电极开关时,必须借助触发装置输出1个高频高压脉冲施加在开关电极两端形成过压触发。为了保证开关的可靠触发以及保护能源模块中的预电离支路和氙灯负载等关键元件,主放电回路中必须加磁开关以隔离触... 强脉冲能源模块主放电回路中使用两电极开关时,必须借助触发装置输出1个高频高压脉冲施加在开关电极两端形成过压触发。为了保证开关的可靠触发以及保护能源模块中的预电离支路和氙灯负载等关键元件,主放电回路中必须加磁开关以隔离触发高压。因而该文从分析实际主放电回路的工作原理入手,提出了采用铁基纳米晶的磁开关应用于能源模块主放电回路的解决方案,给出了设计和实现磁开关的理论计算依据和材料选择方法。通过对磁开关实物在能源模块样机上的性能实测,证明磁开关能够有效地隔离100kV的脉冲高压,在额定工况下的饱和时间为0.3μs,饱和电感为0.6μH。该研究为磁开关在大型脉冲功率装置中的工程设计和应用提供了参考。 展开更多
关键词 磁开关 脉冲功率 软磁材料 磁滞回线 饱和时间 饱和电感
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