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5 MW中性束弧电源DC/DC变换器的设计与实现

阳璞琼 宣伟民 张莹 李青

阳璞琼, 宣伟民, 张莹, 等. 5 MW中性束弧电源DC/DC变换器的设计与实现[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 084003. doi: 10.11884/HPLPB201527.084003
引用本文: 阳璞琼, 宣伟民, 张莹, 等. 5 MW中性束弧电源DC/DC变换器的设计与实现[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 084003. doi: 10.11884/HPLPB201527.084003
Yang Puqiong, Xuan Weimin, Zhang Ying, et al. Design and implementation of 5 MW neutral beam injection arc power supply DC/DC converter[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 084003. doi: 10.11884/HPLPB201527.084003
Citation: Yang Puqiong, Xuan Weimin, Zhang Ying, et al. Design and implementation of 5 MW neutral beam injection arc power supply DC/DC converter[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 084003. doi: 10.11884/HPLPB201527.084003

5 MW中性束弧电源DC/DC变换器的设计与实现

doi: 10.11884/HPLPB201527.084003
详细信息
    通讯作者:

    阳璞琼

Design and implementation of 5 MW neutral beam injection arc power supply DC/DC converter

  • 摘要: 中性束离子源弧放电具有气体放电等离子体的非线性特性,工作时还会受到气体压强、外磁场、阴极状态等因素的影响,采用晶闸管相控调压技术的弧电源很难实现对这种大功率电弧的稳定的闭环控制。为此,提出了一种多相多重的大电流DC/DC变换器,具有响应速度快、电流上升时间短、电流纹波小等特点,大幅提高了离子源弧放电闭环控制的稳定性。设计了滤波电感能量回馈电路,弧电源可以根据中性束系统的需要使弧电流快速减小0%~100%(可调),然后根据控制信号迅速恢复正常弧电流输出,形成一个弧电流凹坑。电源还采用超级电容储能技术,使电源体积减小了2/3,电网容量小于10 kVA。离子源放电时不会受到电网波动的影响,弧放电更加稳定。实验数据显示:该电源最大输出为220 kW/1500 A,电流纹波在1%以内,电流上升时间约100 s,最大超调量小于3%,可以满足5 MW中性束离子源及系统的要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-05
  • 修回日期:  2015-05-13
  • 刊出日期:  2015-08-11

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