脉冲功率源论文_张琦

导读:本文包含了脉冲功率源论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:脉冲,功率,发生器,频率,固态,浪涌,紧凑型。

脉冲功率源论文文献综述

张琦[1](2019)在《基于DSRD的脉冲功率源系统设计及研制》一文中研究指出开关是脉冲功率系统的关键部件,其特性参数直接影响输出脉冲的上升时间、幅值、关断时间等。目前,脉冲功率系统所使用的开关多为气体开关,其优点是具有大电流、高电压等特性,但是由于气体放电本身性质的限制,使得脉冲功率系统在重复频率、稳定性和寿命等性能方面受到很大的限制。相较之下,功率半导体开关具有开关速度快、寿命长、重复频率高和稳定性好等特点,是很有发展潜力的一类脉冲功率开关。而在半导体开关之中,漂移阶跃恢复二极管(DSRD)是一种新型的开关,它具有功率容量大(108-1010 W)、开关速度快(亚纳秒级)、功率密度大、转换效率高、重复频率高等优点,被认为是脉冲功率发生器的理想固态开关。采用DSRD作为核心器件设计的固态脉冲发生器,能够提高开关速度、工作耐受温度,减小装置体积,实现重复频率脉冲功率系统的小型化。本文首先介绍了等离子体断路开关放电理论,在此基础上阐述了新型半导体功率器件漂移阶跃恢复二极管的工作机理和特性。对两种基于DSRD的典型工作电路进行了工作过程分析,提出了实现高功率脉冲功率源的设计方法。建立了 DSRD器件的等效电路模型,并采用仿真分析的方法进行了研究,获得了实现DSRD性能最优化的各项参数。分析了 GTX001型DSRD器件的工作特性,建立了 DSRD器件的等效电路模型,设计了基于DSRD开关的脉冲发生器系统电路,并对该电路进行了模块划分,完善了电路中的各元件参数,实现了系统电路参数的最优化。基于优化的仿真电路模型,完成了单个DSRD、多个DSRD器件脉冲发生器系统电路的仿真分析。基于模块化的设计思路,研制了一套基于DSRD的全固态脉冲功率源。该脉冲功率源将储能、脉冲形成、开关作一体化设计,减小了系统的体积,实现了脉冲功率系统的模块化。采用将控制模块、驱动模块和脉冲产生模块高度集成化的方式,优化电路布局,实现了系统的模化。基于研制的脉冲功率源,开展了相关实验研究。结果表明,基于单个DSRD的脉冲发生器工作电压可达3.7kV,脉冲前沿8.2ns,重复频率200Hz;基于多个DSRD的脉冲发生器,输出电压可达8.1kV,脉冲前沿9.4ns。实验结果与仿真分析结果一致,实验验证了仿真模型的正确性。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-20)

王俞卫,陈冬群,张自成,曹胜光,李达[2](2019)在《基于爆磁压缩发生器的紧凑脉冲功率源(英文)》一文中研究指出为了满足某脱离电网的应用需求,研究了一种基于爆磁压缩发生器的紧凑脉冲功率源。该脉冲功率源设计目标是对等效电容为65pF的电容负载快速充电至数百kV。考虑到爆磁压缩发生器与负载之间的阻抗匹配,该脉冲功率源采用了一种主要由电爆炸断路开关、脉冲变压器和中间储能电容器组成的脉冲调制模块。详细介绍了该脉冲功率源的具体设计和实验研究,并对实验结果进行了分析,在此基础上讨论了下一步可能的改进优化。研究结果表明,利用该脉冲源对电容负载充电电压达到了-352kV,电压上升时间约10ns。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年02期)

唐泽伦,董健年,张军,徐麟[3](2019)在《硅和碳化硅二极管在脉冲功率源中的对比研究》一文中研究指出碳化硅功率器件近年来发展很快,具有高击穿电压、高热导率等优点。通过仿真和实验研究了碳化硅二极管作为续流二极管应用在脉冲形成网络中的表现,并与硅二极管作对比。实验结果表明,碳化硅二极管在常温下抗浪涌电流能力不如硅二极管。在高温下两者抗浪涌电流能力均有所减弱,但硅超快恢复二极管的抗浪涌电流能力下降更多。可以预见在更高的温度下,碳化硅肖特基二极管的抗浪涌电流能力将超过硅快恢复二极管。(本文来源于《电子测量技术》期刊2019年02期)

范红艳,张喜波,刘胜,李鹏辉,王俊杰[4](2018)在《Tesla型脉冲功率源随机振动响应分析》一文中研究指出为评估Tesla型脉冲功率源在振动环境中的可靠性,基于有限元仿真软件,采用随机振动分析方法研究了该脉冲功率源的随机振动特性。计算中考虑了预应力对结构模态的影响,并对静力结果与随机振动结果矢量迭加得到的总应力进行了分析。根据仿真结果,分析了磁芯和各绝缘支撑结构等薄弱部件的振动强度,发现尾端绝缘子的最大动应力值大于其疲劳极限;同时对尾端绝缘子的疲劳寿命进行了计算。总结了Tesla型脉冲功率源中形成线外筒、中筒、内筒和主开关外筒的强度设计原则,可为同类型脉冲功率源的强度设计提供参考。(本文来源于《现代应用物理》期刊2018年03期)

伍友成,杨宇,何泱,戴文峰,郝世荣[5](2018)在《重复频率低阻抗紧凑Marx脉冲功率源》一文中研究指出为了实现重频脉冲功率源小型化,研制了基于快Marx发生器的紧凑型重频低阻抗脉冲功率源。采用大功率重频高压电源对Marx发生器充电,通过对充电电源和脉冲触发源的同步控制,实现对Marx发生器重频充电;Marx发生器中采用薄膜脉冲电容器、小型化气体开关、电感隔离以及SF6气体绝缘等设计,以8级紧凑Marx发生器进行验证性研究,在16Ω阻抗负载上实现了重复频率10 Hz、脉宽150ns、峰值电压大于400kV连续多脉冲输出;在此基础上,设计了18级紧凑型Marx发生器,在约18Ω阻抗负载上输出功率达到33GW,峰值功率密度大于150GW/m~3,实现重复频率5 Hz、脉宽约160ns、峰值电压大于600kV的连续多脉冲输出。为了降低Marx发生器的输出阻抗,采用4台电容器并联作为Marx发生器的一级储能模块,研制了同轴紧凑Marx脉冲功率源,有效减小放电回路电感,实现12Ω低阻抗负载近似匹配输出,前沿减小至50ns以下,脉宽约130ns。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年07期)

许蛟[6](2018)在《电磁发射脉冲功率源用集成式泄放装置小型化和快速化的研究》一文中研究指出电磁发射装置进入实用化的主要限制因素之一是装置的小型化问题,脉冲功率源作为电磁发射装置的核心组成部分,其对小型化的需求更为迫切,安全泄放装置作为脉冲功率源中不可缺少的组成部分,对其小型化、快速化问题的研究将促进电磁发射装置进入实用化的进程,同时会增强脉冲功率源装置的安全性与稳定性。本文分析了针对多模块而设计的集成式泄放装置具有体积小、泄放速度快、模块化等优点,并以10KV,50KJ的电容型脉冲功率源模块应用工况为例,以泄放装置小型化和快速化为首要设计因素,通过理论分析和仿真对于集成式泄放装置进行了系统性的设计,为以后电磁发射脉冲功率源用集成式泄放装置的设计提供了参考,主要研究成果如下:(1)从能量转换角度,以装置小型化为首要因素,确定了泄放装置通过电阻转化为热能的泄放形式,并对装置的各个组成部分进行了材料的对比选择,之后以装置能够泄放的最大次数为参考,对泄放装置的基本尺寸进行了分析和设计。(2)将单模块泄放过程分为电容放电中和电容放电后两个阶段,并对两阶段进行理论分析,得到在整个泄放过程可以忽略在电容放电过程中电阻与导热油的热交换。(3)提出了针对多模块泄放过程的两种控制时序,分别为等时间间隔控制和最高温度控制,详细分析了在绝热条件和自然对流条件下,两种控制时序对装置各部分温度的影响,确定了在装置体积相同的条件下,最高温度控制时序更有利于装置泄放过程的快速化。(4)在最高温度控制时序下,对于泄放装置外壳的对流换热系数对装置各部分温度的影响进行了详细分析,并以A2区域的对流换热系数取值40W/(m2·K)为例,对辅助散热装置进行了详细的分析和设计。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01)

宋法伦,李飞,龚海涛,甘延青,张北镇[7](2018)在《高功率重复频率Marx型脉冲功率源小型化技术研究进展》一文中研究指出传统的高功率重复频率脉冲功率源通常以低电压储能、升压、高压脉冲形成线、输出的顺序工作。因而系统至少包括低压储能和高压脉冲形成线两个储能环节,同时高压脉冲形成线的体积随着电压的升高快速增长。针对这些问题,课题组提出了一种高功率重复频率Marx型脉冲功率源小型化研究的设计思路和实现方式,并开展了相关技术研究。主要介绍了课题组在关键技术上取得的重要进展,包括高储能密度的储能/脉冲成形一体化技术、低抖动重复频率气体开关技术、低抖动高能触发技术、紧凑型Marx高压串迭技术等一系列关键技术。同时介绍了课题组研制的几种典型紧凑结构重复频率Marx型脉冲功率装置:同轴结构快Marx发生器、基于薄膜介质线的脉冲功率源、模块化低阻抗紧凑型Marx发生器、20GW高功率重复频率脉冲驱动源。通过探讨关键技术研究及其发展现状,为未来脉冲功率源小型化研究的发展和应用方向提供参考。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年02期)

毛吉灿,饶俊峰,李孜,姜松[8](2018)在《电感隔离型固态Marx脉冲功率源的研究》一文中研究指出基于现场可编程门阵列(FPGA)和串联谐振充电电路,设计了一款参数可调、结构紧凑的固态Marx高压脉冲电源。采用FPGA提供时序可调的控制信号,可产生电压幅值、脉宽和频率均可调的高压脉冲。采用串联谐振充电电路作为充电电源,能够更高效快速地对Marx电路充电,且故障状态下具有一定的抗短路能力。实验中搭建了一台12级Marx电路,能稳定输出电压幅值10 kV,重复频率10 kHz,脉宽5μs的高压重频脉冲,且脉冲参数可调。(本文来源于《农业装备与车辆工程》期刊2018年01期)

郝世荣,戴文峰,伍友成,何泱,冯传均[9](2017)在《基于Marx的重频脉冲功率源初步研究》一文中研究指出开展了基于Marx发生器的重频脉冲功率源技术研究。该脉冲功率源主要由Marx发生器和重频充电控制系统组成。其中,Marx发生器采用20台60 nF脉冲电容器组成20级Marx,每级额定工作电压100 kV。重频充电控制系统包括高功率重频充电模块和触发控制模块。重频充电模块采用十路逆变、升压、整流串联输出的技术路线,实现了从直流30 V~100 kV的高压转换和对Marx发生器储能单元的快速充电;触发控制模块实现了对Marx触发开关的重频触发、重频充电模块与Marx发生器之间准确时序控制。该脉冲功率源单次工作时,当储能单元充电至96 kV,在约15Ω负载上已获得大于740 kV的高压输出,脉宽大于150 ns、前沿约60 ns;重频5 Hz工作时,由于重频充电模块功率还有待进一步提高,在约15Ω负载上已获得大于500 kV的脉冲串输出。(本文来源于《中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、核工程力学分卷)》期刊2017-10-16)

饶俊峰,皮特尔,李孜,姜松[10](2017)在《带截尾开关的高频纳秒脉冲功率源设计》一文中研究指出为了获得具有快速上升、下降沿的高频纳秒脉冲,对传统雪崩单管电路的改进电路进行了试验,验证了改进电路能加快充电速度的可行性。设计了两种10级Marx型纳秒级正脉冲发生器,发生器采用磁环隔离的驱动方案,主电路拓扑结构中采用二极管代替传统Marx电路中的所有电阻。在100Ω的阻性负载下进行放电实验,最终重频工作状态下输出峰值上千伏的纳秒脉冲,输出端负载加截尾开关后脉冲的下降沿缩短至3 ns。实验结果表明,改进后的发生器有更高的输出幅值和工作频率,磁环隔离的驱动方案确保了每级雪崩管同时触发导通并且产生具有纳秒上升沿的快脉冲,二极管替代传统Marx电路的所有电阻加快了电容的充电速度、提升了脉冲发生器的工作效率,负载并联截尾开关后脉冲后沿更快,实验结果良好。(本文来源于《高电压技术》期刊2017年06期)

脉冲功率源论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了满足某脱离电网的应用需求,研究了一种基于爆磁压缩发生器的紧凑脉冲功率源。该脉冲功率源设计目标是对等效电容为65pF的电容负载快速充电至数百kV。考虑到爆磁压缩发生器与负载之间的阻抗匹配,该脉冲功率源采用了一种主要由电爆炸断路开关、脉冲变压器和中间储能电容器组成的脉冲调制模块。详细介绍了该脉冲功率源的具体设计和实验研究,并对实验结果进行了分析,在此基础上讨论了下一步可能的改进优化。研究结果表明,利用该脉冲源对电容负载充电电压达到了-352kV,电压上升时间约10ns。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

脉冲功率源论文参考文献

[1].张琦.基于DSRD的脉冲功率源系统设计及研制[D].中国工程物理研究院.2019

[2].王俞卫,陈冬群,张自成,曹胜光,李达.基于爆磁压缩发生器的紧凑脉冲功率源(英文)[J].强激光与粒子束.2019

[3].唐泽伦,董健年,张军,徐麟.硅和碳化硅二极管在脉冲功率源中的对比研究[J].电子测量技术.2019

[4].范红艳,张喜波,刘胜,李鹏辉,王俊杰.Tesla型脉冲功率源随机振动响应分析[J].现代应用物理.2018

[5].伍友成,杨宇,何泱,戴文峰,郝世荣.重复频率低阻抗紧凑Marx脉冲功率源[J].强激光与粒子束.2018

[6].许蛟.电磁发射脉冲功率源用集成式泄放装置小型化和快速化的研究[D].南京理工大学.2018

[7].宋法伦,李飞,龚海涛,甘延青,张北镇.高功率重复频率Marx型脉冲功率源小型化技术研究进展[J].强激光与粒子束.2018

[8].毛吉灿,饶俊峰,李孜,姜松.电感隔离型固态Marx脉冲功率源的研究[J].农业装备与车辆工程.2018

[9].郝世荣,戴文峰,伍友成,何泱,冯传均.基于Marx的重频脉冲功率源初步研究[C].中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、核工程力学分卷).2017

[10].饶俊峰,皮特尔,李孜,姜松.带截尾开关的高频纳秒脉冲功率源设计[J].高电压技术.2017

论文知识图

一5初级脉冲电源工作波形图一4辐射电磁脉冲对脉冲电源的干扰一8SM一3NS输出驱动级SM一3NS脉冲发生器...一9高功率单周期电磁脉冲发生器另外,大...一20初级脉冲电源和Telsa变压器的紧凑化...一1失配传输线充电技术的工程实现

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

脉冲功率源论文_张琦
下载Doc文档

猜你喜欢