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单级磁脉冲压缩系统分析

高电压技术 2009年第3期35卷 661-666页

作者：张东东严萍王珏周媛邵涛中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

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... 详细信息

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。

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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无磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统的研制

高电压技术 2010年第10期36卷 2525-2530页

作者：何孟兵白浩银华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

为减小磁开关的体积、提高磁脉冲压缩的能量传递效率和频率,分析了基于省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统的工作原理,结合磁开关的工作特性,设计出一种新型的单级磁脉冲压缩拓扑结构,它省去了磁芯复位电路且结构上更加简单、紧凑;并详... 详细信息

为减小磁开关的体积、提高磁脉冲压缩的能量传递效率和频率,分析了基于省去磁芯复位电路的磁脉冲压缩系统的工作原理,结合磁开关的工作特性,设计出一种新型的单级磁脉冲压缩拓扑结构,它省去了磁芯复位电路且结构上更加简单、紧凑;并详细介绍了磁脉冲压缩装置的工作原理,通过理论计算给出了此装置关键元件的参数;最后结合理论分析,实验研究了两种特性的磁脉冲压缩装置的不同特性;两种装置可以分别输出幅值为4.8kV、脉冲上升沿0.5μs和幅值为3.6kV、脉冲上升沿10μs的脉冲电压波形;实验结果分析表明:由于磁开关的特性,可使主回路气体开关实现零电流开通,有效减小了气体间隙的损耗,有利于提高气体开关的工作频率。

关键词：脉冲功率技术磁开关磁脉冲压缩气体开关零电流闭合气体间隙损耗饱和

基于磁脉冲压缩的DBD高频双极性纳秒脉冲发生器的设计及其放电特性

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电工技术学报 2017年第24期32卷 244-256页

作者：米彦万佳仑卞昌浩姚陈果李成祥输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 四川电力设计咨询有限责任公司成都610041

作为高压高重复频率脉冲电压发生器的开关器件,磁开关的耐压、通流能力以及寿命远高于半导体开关,因而适用作为介质阻挡放电(DBD)激励电源的开关。为研究双极性高频下DBD等离子体放电特性,提出高频双极性磁脉冲压缩系统。首先,阐释通过... 详细信息

作为高压高重复频率脉冲电压发生器的开关器件,磁开关的耐压、通流能力以及寿命远高于半导体开关,因而适用作为介质阻挡放电(DBD)激励电源的开关。为研究双极性高频下DBD等离子体放电特性,提出高频双极性磁脉冲压缩系统。首先,阐释通过全桥逆变电路、脉冲变压器和磁开关产生双极性脉冲的原理,并叙述该系统关键器件的设计;其次,利用PSpice仿真软件研究电路关键参数对输出波形的影响规律,测试电阻性负载电压波形,并与仿真结果进行对比分析。测试结果表明,通过双极性磁脉冲压缩系统,能够在负载两端输出的纳秒脉冲电压具有以下参数:幅值在5~13k V可调,上升沿100ns左右,重复频率可高至几千Hz。最后,针对高频双极性下的放电现象进行研究,结合DBD放电模型和放电图片探索高频双极性脉冲电压下放电特性与频率的关系,充实了高频放电理论研究。

关键词：纳秒脉冲发生器磁脉冲压缩双极性脉冲介质阻挡放电等离子体放电频率

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全固态高重复频率磁脉冲压缩发生器

强激光与粒子束 2012年第4期24卷 889-892页

作者：张东东周媛李文峰许家雨王珏邵涛赵莹徐蓉中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222

设计制作了全固态高重复频率磁脉冲压缩发生器,最高重复频率5kHz,脉宽70ns,通过调节初始储能电容上的电压可在500Ω阻性负载上获得4～40kV连续可调的输出电压。通过分析简化的磁压缩末级回路,分析了预脉冲产生的过程,得出了预脉冲的电... 详细信息

设计制作了全固态高重复频率磁脉冲压缩发生器,最高重复频率5kHz,脉宽70ns,通过调节初始储能电容上的电压可在500Ω阻性负载上获得4～40kV连续可调的输出电压。通过分析简化的磁压缩末级回路,分析了预脉冲产生的过程,得出了预脉冲的电压表达式,选取适当的磁芯相对磁导率,经过求解,得出在磁开关未饱和电感一定时预脉冲随负载阻值变化的曲线簇,从曲线中可以看出:随着负载的阻值的增大,预脉冲的峰值绝对值也增大;在负载恒定的情况下,增大磁开关未饱和电感的大小可以显著地减小负载两端预脉冲的峰值绝对值,这要求磁开关磁芯有更高的相对磁导率。

关键词：脉冲功率磁脉冲压缩磁开关可饱和脉冲变压器

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单级磁脉冲压缩系统实验研究

强激光与粒子束 2008年第8期20卷 1397-1401页

作者：张东东严萍王珏周媛邵涛中国科学院电工研究所北京100190

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... 详细信息

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。

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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基于磁脉冲压缩技术的电除尘器供电电源

高电压技术 2006年第2期32卷 60-62页

作者：宋保明吴为麟浙江大学电气工程学院杭州310027

阐述了脉冲供电电源对比其他种类电源的优点及其应用,提出了基于磁脉冲压缩技术的电除尘用脉冲供电电源,利用磁材料的B-H曲线和伏秒积特性解释了磁开关即可饱和电感的实质及其工作原理,在分析一阶磁压缩网络的基础上,给出了基于二阶磁... 详细信息

阐述了脉冲供电电源对比其他种类电源的优点及其应用,提出了基于磁脉冲压缩技术的电除尘用脉冲供电电源,利用磁材料的B-H曲线和伏秒积特性解释了磁开关即可饱和电感的实质及其工作原理,在分析一阶磁压缩网络的基础上,给出了基于二阶磁脉冲压缩供电电源的电除尘器的仿真实例,通过仿真结果证实了磁脉冲压缩理论运用在电除尘领域的可行性。指出减小磁芯体积可有效降低损耗,并推导了构成磁开关的两个重要参数-磁芯体积和电感量的计算公式。

关键词：脉冲电源电除尘器磁脉冲压缩磁开关仿真

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磁脉冲压缩技术及其在脉冲电源领域中的应用

电力电子技术 1999年第2期33卷 54-57页

作者：戴育航钱照明浙江大学

结合实验与仿真结果，分析了单级、多级磁脉冲压缩电路的运行特点，讨论了作为“磁开关”的可饱和电感磁心复位问题。最后介绍了磁脉冲压缩技术在脉冲电源领域中的应用情况，给出了ＩＧＢＴ脉冲电源样机运行结果。

关键词：脉冲电源 IGBT 磁脉冲压缩

ROGOWSKI线圈在磁脉冲压缩准分子激光器中的应用

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激光杂志 2008年第4期29卷 16-17页

作者：张玉亮耿辉方晓东中科院安徽光学精密机械研究所合肥230031

介绍了磁脉冲压缩器在准分子激光器中的基本工作原理、磁性材料的计算公式和磁脉冲压缩器的参数结构设计,给出了使用了磁脉冲压缩器的准分子激光器的放电过程,并且使用自制的ROGOWSKI线圈测量了不同放电电压时的实际放电过程中的闸流管... 详细信息

介绍了磁脉冲压缩器在准分子激光器中的基本工作原理、磁性材料的计算公式和磁脉冲压缩器的参数结构设计,给出了使用了磁脉冲压缩器的准分子激光器的放电过程,并且使用自制的ROGOWSKI线圈测量了不同放电电压时的实际放电过程中的闸流管的脉冲电流波形,还测量了不同放电回路电感Lo时的通过闸流管的脉冲电流波形和激光输出能量。在此次实验中,通过分析所得到的放电波形,磁脉冲压缩器的作用得到了证实,测量结果与原理有着很好的一致性。本实验为放电回路的优化设计提供了有效的依据。

关键词： ROGOWSKI线圈磁脉冲压缩准分子激光器

准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位研究

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激光技术 2013年第6期37卷 803-807页

作者：厉彦超游利兵王庆胜余吟山方晓东中国科学院安徽光学精密机械研究所激光技术研究中心合肥230031

为了解决高重复率下准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位问题,以理论分析为指导,结合磁开关工作特性,设计了一种磁芯精确复位电路,该电路可快速精确复位饱和后的磁开关。将此复位系统应用于准分子激光器脉冲电源测试其性能,复位电... 详细信息

为了解决高重复率下准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位问题,以理论分析为指导,结合磁开关工作特性,设计了一种磁芯精确复位电路,该电路可快速精确复位饱和后的磁开关。将此复位系统应用于准分子激光器脉冲电源测试其性能,复位电流在磁开关饱和后200μs内平息振荡。结果表明,这一磁芯复位系统可满足4kHz重复率下脉冲电源的复位要求。此研究对今后高重复率准分子激光电源的设计是有帮助的。

关键词：激光器复位系统磁脉冲压缩脉冲电源准分子激光