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一种用于弧流电源的新型打坑电路设计

周细文 刘湘 阳璞琼 宣伟民

舒先来, 刘智民, 谢亚红, 等. 基于射频功率调节的负离子源束流反馈控制研究[J]. 强激光与粒子束, 2022, 34: 116002. doi: 10.11884/HPLPB202234.220098
引用本文: 周细文, 刘湘, 阳璞琼, 等. 一种用于弧流电源的新型打坑电路设计[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 055004. doi: 10.11884/HPLPB201931.180326
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Citation: Zhou Xiwen, Liu Xiang, Yang Puqiong, et al. Design of new type of pit circuit for arc current power supply[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 055004. doi: 10.11884/HPLPB201931.180326

一种用于弧流电源的新型打坑电路设计

doi: 10.11884/HPLPB201931.180326
基金项目: 

湖南省教育厅科技计划项目 16C1369

详细信息
    作者简介:

    周细文(1971—),男,高级工程师,主要从事大功率电力电子变流装置的研制;zhouxiwen@jsuce.com

  • 中图分类号: TL631.24;TM46;TN713.8

Design of new type of pit circuit for arc current power supply

  • 摘要: 作为中性束注入加热系统的核心设备,弧流电源的性能至关重要。打坑电路是弧流电源的重要组成部分,其动态响应特性及稳定性决定了弧流电源的性能。提出了一种用于弧流电源的新型打坑电路解决方案,能在150 μs内快速实现大电流的跌落和恢复,并且跌落和恢复过程中基本无过冲,用于转移的电子开关(比如IGBT)在开关过程中过电压小,可靠性高,吸收电路容易实现。该方案可以很好地替代传统的弧流电源打坑电路。
  • 图  1  弧流电源系统组成图

    Figure  1.  Schematic diagram of arc current power supply based on resistance type pit circuit

    图  2  电阻式打坑电路原理图

    Figure  2.  Schematic diagram of pit circuit based on resistances

    图  3  带打坑特性的弧流电源输出电流波形

    Figure  3.  Waveform of current of power supply with pit circuit

    图  4  电阻式打坑电路IGBT关断电压波形

    Figure  4.  IGBT voltage waveform in resistance pit circuit

    图  5  基于新型打坑电路的弧流电源原理图

    Figure  5.  Schematic diagram of arc current power supply based on a new type of pit circuit

    图  6  打坑电路Matlab仿真模型

    Figure  6.  Matlab simulation model of pit circuit

    图  7  一次打坑时的输出电流电压波形

    Figure  7.  Output current and voltage waveform at single pit

    图  8  电流达到稳定过程图

    Figure  8.  Process of stabilizing current

    图  9  设定工作电流为1500 A时的电流纹波

    Figure  9.  Current ripple when the working current is 1500 A

    图  10  打坑下降到450 A的电流波形图

    Figure  10.  Current falling edge of pit circuit

    图  11  打坑上升到1500 A时的电流波形

    Figure  11.  Current rising edge of pit circuit

    图  12  输出电流到达稳态的过程

    Figure  12.  Process of reaching the steady state of the output current

    图  13  输出电流超调量

    Figure  13.  Overshoot of output current

    图  14  输出电流纹波

    Figure  14.  Ripple of output current

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-15
  • 修回日期:  2019-02-11
  • 刊出日期:  2019-05-15

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