离子源抑制极电源开关速度优化设计

作     者：潘军军 刘智民 蒋才超 刘胜 PAN Junjun;LIU Zhimin;JIANG Caichao;LIU Sheng

作者机构：中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2019年第42卷第9期

页      面：30-36页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0703[理学-化学] 1009[医学-特种医学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国科学院合肥物质科学研究院院长基金(No.YZJJ2018QN10)资助~~ 

主　　题：抑制极电源 绝缘栅双极型晶体管 Pspice 电容反馈 开关速度 

摘      要：抑制极电源是东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokomak,EAST)中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)束加速系统电源的重要组成部分,其输出端采用以多管串联的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关。IGBT开关的性能不仅关系到电源可靠性,也直接影响引出时离子束的光学特性。为满足高压引出电源与抑制极电源上升下降沿匹配的要求,提出了以电容反馈电路来控制IGBT开关速度的方案,采用Pspice软件对IGBT电容反馈进行建模,并进行了不同参数下的仿真,最后搭建了实验测试平台对方案进行了测试。测试结果表明:反馈电阻和反馈电容的大小对反馈电路效果的影响相反,当栅极电阻和反馈电阻取较大值,而反馈电容取较小值,通过调节反馈电阻的大小可以实现较大范围调节IGBT开通速度而又对关断速度影响较小。该优化方案可以达到抑制极电源IGBT开关性能的预期指标,且具有较高的可靠性。