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一种基于双向自适应放电开关的脉冲源的研制

价值工程 2023年第7期42卷 104-106页

作者：张世杰陈炜峰陈城南京信息工程大学南京210000

介绍了一种紧凑便捷型中脉冲源。为了解决电流过大造成的电极溶焊、电容无法储能等问题,设计了一种双向自适应的放电开关。该高压脉冲源装置结构紧凑,连接稳固,输出脉冲性能稳定,且移动方便,拆卸简单,适用于电子设备的电磁防护性能测试。

关键词：脉冲功率技术放电开关高压脉冲源

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555 7555时基电路放电开关的妙用

家庭电子 1998年第10期 58-58页

作者：奚龙发

555与7555时基电路具有相同的功能及输入、输出端。它们的第⑦脚为放电开关输出端,通常用来作放电开关。例如,用时基电路组成多谐振荡器。

关键词：时基电路放电开关电子电路应用

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在充电设备上安装放电开关

蓄电池 1966年 28-28页

作者：徐英常通化蓄电池厂

蓄电池组进行电气性能试验,充好电后放电时,可以利用充电设备上的电流表及电阻进行按规定值放电;只是在设备上加装一个放电开关即可。

关键词：放电开关电流表安培表电工仪表电阻电阻抗

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电缆测试车高压冲击信号发生装置的研制

高电压技术 2016年第2期42卷 528-534页

作者：李峰樊庆华徐丙垠刘领校合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009 山东科汇电力自动化股份有限公司淄博255087 山东理工大学电气与电子工程学院淄博255049

传统的高压(HV)冲击信号发生装置放电能量低、结构分散,限制了电缆故障探测能力和系统可靠性。为此,研制了一种用于电缆测试车的高冲击能量、一体化高压冲击信号发生装置。采用组合电容容量转换和输出电压联动控制电路与开关,提高了装... 详细信息

传统的高压(HV)冲击信号发生装置放电能量低、结构分散,限制了电缆故障探测能力和系统可靠性。为此,研制了一种用于电缆测试车的高冲击能量、一体化高压冲击信号发生装置。采用组合电容容量转换和输出电压联动控制电路与开关,提高了装置的放电能量和一体化水平;采用由牵引电磁铁和连杆组件构成的专用放电开关,以控制可调高压冲击信号放电;采用放电方式控制电路,实现了装置单次手动放电和自动周期放电功能;此外,还提出了一种高压设备接地保护检测方法,可保护测试人员和设备的安全。结果表明,该装置一体化程度高,最大放电电压为-32 k V,最大冲击放电能量可达2 560 J,满足现场使用要求。

关键词：高压冲击信号发生装置电力电缆电缆测试车电缆故障定位电容转换开关放电开关

爆磁压缩发生器初级紧凑型电脉冲源设计及实验

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强激光与粒子束 2017年第2期29卷 79-84页

作者：史云雷张合马少杰刘鹏南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室南京210094

设计了一种爆磁压缩发生器(FCG)初级紧凑型电脉冲源,分析了电脉冲源组成、工作原理及最佳输出时序模型。采用爆炸驱动滑块型放电开关方案,实验测试了开关高压下闭合放电性能。电脉冲源体积132mm×200mm,质量12.5kg,工作电压5kV,初始... 详细信息

设计了一种爆磁压缩发生器(FCG)初级紧凑型电脉冲源,分析了电脉冲源组成、工作原理及最佳输出时序模型。采用爆炸驱动滑块型放电开关方案,实验测试了开关高压下闭合放电性能。电脉冲源体积132mm×200mm,质量12.5kg,工作电压5kV,初始储能约750J,充电时间不大于30s;静态馈电FCG(42μH,78mΩ),输出电流峰值不小于5.4kA,输出能量不小于600J;动态馈电FCG,时序控制误差不大于5μs,耦合电流值不小于5.2kA,耦合能量不小于550J;电脉冲源有效储能密度不小于200mJ/cm^3,能量传递效率不小于75%。

关键词：爆磁压缩发生器紧凑型电脉冲源放电开关动态耦合

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SPERF环向场线圈脉冲电流源设计

电源学报 2022年第6期20卷 174-183页

作者：关键凌文斌马勋李洪涛佟为明鄂鹏哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院哈尔滨150001

空间等离子体环境模拟与研究装置SPERF(Space Plasma Environment Research Facility)中,环向场TF(toroidal field)线圈用于磁重联实验,物理上要求该线圈的脉冲电流在80μs的时刻大于200 kA,这对脉冲电流源的整体设计、放电开关和放电... 详细信息

空间等离子体环境模拟与研究装置SPERF(Space Plasma Environment Research Facility)中,环向场TF(toroidal field)线圈用于磁重联实验,物理上要求该线圈的脉冲电流在80μs的时刻大于200 kA,这对脉冲电流源的整体设计、放电开关和放电测试等提出了较高的技术要求。研究TF线圈脉冲电流源的设计、关键技术和测试,以实现这种100μs量级的脉冲大电流。首先,介绍了脉冲电源的结构,计算了脉冲电源的参数,设计了脉冲电源的模块化结构;其次,研究了放电开关组件的设计和测试;最后,介绍了脉冲电流源的测试,测试结果表明脉冲电流源能可靠地工作。所研究的脉冲电源对SPERF磁重联实验的开展具有重要意义,同时对脉冲强磁场、脉冲功率和电磁兼容等领域也具有参考价值。

关键词：磁重联环向场线圈脉冲电流源放电开关放电测试

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压载水处理重频高压脉冲电源相关技术研究

压载水处理重频高压脉冲电源相关技术研究

作者：徐泰升华中科技大学

学位级别：硕士

船舶压载水造成的污染带来了诸多危害，作为一种新型热门高效的压载水处理技术，脉冲电弧液电放电技术仍然存在诸多未解的难题，其中，包括脉冲电源的研制。高效、快速、可靠的重频高压脉冲电源是脉冲电弧液电放电船舶压载水处理技术进... 详细信息

船舶压载水造成的污染带来了诸多危害，作为一种新型热门高效的压载水处理技术，脉冲电弧液电放电技术仍然存在诸多未解的难题，其中，包括脉冲电源的研制。高效、快速、可靠的重频高压脉冲电源是脉冲电弧液电放电船舶压载水处理技术进行工业化推广的关键。本文对脉冲电弧液电放电处理船舶压载水所需的重频高压脉冲电源的相关技术进行了研究，包括：电源的负载特性分析，参数的确定，拓扑结构的选定，设计了重复频率10Hz，80uF电容2.5kV充电电压的单相串联谐振恒流充电系统，在对四种备选开关进行了理论与实验分析的基础上，选取了其中两种作为较为理想的电源放电开关。分析了脉冲电弧液电放电的发展过程，得到了电源的负载特性及其输出特性。综合考虑负载特性与电弧液电放电要求，选定脉冲电源主电容为80μF，充电电压为1—5kV。考虑到电源小型化以及船舶配电系统的兼容性，电源频率定为1—10Hz，其额定功率为1—10kW。对恒压充电、工频谐振充电、高频谐振恒流充电三种电容充电方式进行了分析计算，选定串联谐振恒流充电作为压载水处理重频高压脉冲电源拓扑结构的首选。设计了重复频率10Hz，80uF电容2.5kV充电电压的单相串联谐振恒流充电系统。分析了作为压载水处理重频高压脉冲电源的放电开关需要满足的特殊要求，选取了气体火花开关、真空触发开关、伪火花开关、晶闸管开关四种备选开关，分别分析了其工作机理，对其在脉冲电弧液电放电回路中的适应性做了验证试验，结合其工作机理对四种开关在脉冲电弧液电放电处理压载水试验中的工作性能进行分析，分析了串接保护电感对晶闸管开关应用于脉冲电弧液电放电回路的必要性，得到了保护电感的计算方法。选取了伪火花开关与晶闸管开关作为压载水处理重频高压脉冲电源较为理想的放电开关。

关键词：电弧液电放电脉冲电源负载特性拓扑结构放电开关

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高压脉冲电容器充放电试验装置关键技术研究

高压脉冲电容器充放电试验装置关键技术研究

作者：沈秉楷哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

脉冲电容器是脉冲功率技术中最普遍、最常用的储能元件,也是很多脉冲放电设备的重要组成部分。工程实际应用中,脉冲功率技术很多时候都需要工作在一定的重复频率下,即需要对脉冲电容器进行重复充放电,此时电容器内部会产生较大的电动力... 详细信息

脉冲电容器是脉冲功率技术中最普遍、最常用的储能元件,也是很多脉冲放电设备的重要组成部分。工程实际应用中,脉冲功率技术很多时候都需要工作在一定的重复频率下,即需要对脉冲电容器进行重复充放电,此时电容器内部会产生较大的电动力破坏和能量损失,进而造成电容器寿命降低甚至击穿。因此,研究脉冲电容器在重复频率下的充放电寿命具有重要意义。根据高压脉冲电容器充放电试验装置技术要求,确定了整个试验装置的总体结构,包括高压恒流充电电源、放电回路及测量、控制部分。对各部分进行了详细的具体技术方案分析、设计。比较了恒压、工频恒流、高频恒流三种电容充电方式,对LC串联谐振的三种工作模式进行分析对比并选用电流断续模式(DCM)为最终充电方式。设计了高压恒流充电电源,包括以下部分:整流滤波单元,高频变压器,串联谐振逆变单元,高压整流硅堆。对上述各部分进行了参数设计和器件选型,并对整个充电电源的充电过程进行了仿真验证,实现了充电时间5s,最高充电电压15kV的“等阶梯”充电。以RLC二阶电路为基础,推导了高压脉冲电容器充放电寿命试验的具体技术指标要求与RLC电路中元器件参数之间的函数关系,并据此对一系列典型电容量的脉冲电容器充放电寿命试验的调波电感、电阻等进行了计算,利用大型电路计算机仿真软件对设计结果进行了仿真验证。对试验装置中的关键器件—高压、大容量、交流放电开关进行了方案设计。以高压可控硅反向并联二极管为基本开关单元,根据装置的试验电压和最大放电电流,通过对基本开关单元的串、并联实现该装置中的高压、大容量、交流放电开关。对基本开关单元的串、并联过程中可能出现的电压不均匀问题、电流不均衡问题进行了分析,提出了均压、均流的具体技术措施。最终设计出了由4个开关单元串联组成单个开关支路、3条开关支路并联的高压、大容量、交流放电开关技术方案,并对主要器件进行了选型,确定了均压电阻,满足最高电压15kV、最大放电峰值电流130kA的要求,并留有一定裕度。确定了电压、电流信号的测量方式,电压信号选择电阻分压器,分压比3000:1,脉冲大电流信号选择Rogowski线圈进行采样。对IGBT驱动电路、晶闸管触发电路以及其他二次控制回路进行了设计。

关键词：电容器寿命充电电源放电开关信号测量控制回路

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IGBT串联技术在固态刚管调制器中的应用

现代雷达 2010年第6期32卷 84-87页

作者：陶小辉孙鸣合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

介绍了一种固态刚管调制器的方案和原理,该调制器使用6只1.2 kV/200 A绝缘栅双极型晶体管串联作为放电开关,讨论了刚管调制器设计的难点和解决方法。设计中采用脉冲顶部补偿电路以减小储能电容值,避免使用撬帮电路;详细分析了均压电路... 详细信息

介绍了一种固态刚管调制器的方案和原理,该调制器使用6只1.2 kV/200 A绝缘栅双极型晶体管串联作为放电开关,讨论了刚管调制器设计的难点和解决方法。设计中采用脉冲顶部补偿电路以减小储能电容值,避免使用撬帮电路;详细分析了均压电路的计算方法,并从关断缓冲电路角度讨论了吸收电容计算,依据绝缘栅双极型晶体管伏安特性曲线选取合适的电容值。结合具体课题,给出了相关的试验波形,肯定了固态刚管调制器在工程上的价值。

关键词：调制器放电开关串联均压电路关断缓冲电路