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题名导通时延抖动对无电抗器电容型脉冲电源的影响
被引量：1
- 1
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作者
叶文怡
王炅
付荣耀
徐旭哲
李兴
严萍
徐伟东
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机构
中国科学院电工研究所
中国科学院大学
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期2058-2067,I0034,共11页
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基金
国家自然科学基金(青年科学基金)项目(52207178)。
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文摘
无电抗器电容储能型电源技术是提升高功率脉冲电源小型化与轻量化水平的有效途径之一,可加速推动电磁轨道发射技术的工程化应用。该型电源工作期间,晶闸管导通时延抖动是影响电源系统安全运行的重要因素。该文建立大功率晶闸管与动态负载的子电路模型,并通过模拟试验验证模型的准确性,结合系统输出性能与半导体开关性能进行对比分析,研究先导通模块的抖动阈值,为电源设计提供参考。结果表明:去除脉冲电抗器后,系统效率提升2.13%,导通时延抖动对系统输出性能影响极小;当出膛速度一致时,更高的系统效率使得无电抗器电源的小型化、轻量化水平进一步提升,体积减小了23.1%,质量减少了18.9%;导通时延抖动影响先导通模块晶闸管的运行安全,应关注高电流上升率以及由此可能引起的电流尖峰;在0.1μs的抖动阈值内,提高导通模块数可有效降低先导通模块的电流上升率;以晶闸管电流上升率限值为边界条件,导通模块数随导通时延抖动的增大以幂函数形式增加。根据系统性能分析,该型电源在增强型电磁轨道发射系统中具备工程可行性。
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关键词
电磁发射
电容储能
脉冲功率电源
无电抗器
导通时延抖动
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Keywords
electromagnetic launch
capacitive energy storage
pulsed power supply
non-inductor
turn-on delay jitter
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分类号
TM833
[电气工程—高电压与绝缘技术]
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题名高精度固态调制器绝缘栅双极晶体管驱动电路
被引量：1
- 2
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作者
石秀倩
何大勇
李飞
甘楠
牟雅洁
李京祎
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机构
中国科学院高能物理研究所
中国科学院大学
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出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期120-128,共9页
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基金
中国科学院高能物理研究所科技创新项目
国家重大科技基础设施项目。
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文摘
加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的性能直接影响IGBT的开关特性,最终影响脉冲电压质量,尤其是驱动电路的导通抖动指标,这是影响脉冲电压精度的关键因素之一。根据加法器式固态调制器中IGBT的工作特性,以提高脉冲电压精度为目标,对驱动电路进行研究。分析了开关抖动对输出电压精度的影响,介绍了设计原理,研制了驱动电路板,并利用放电模块对其工作性能进行了实验测试。测试结果表明,该款驱动电路的导通抖动为300 ps,相比1 ns的商用驱动电路抖动压缩至1/3,在1 kV充电电压下,放电模块在0.5Ω的负载上放电,形成上升时间为500 ns、导通抖动峰、峰值在5 ns以下的脉冲电压,当发生退饱和故障时,驱动电路能够在4μs时间内关断IGBT,该款驱动电路满足高精度固态调制器的工作要求。
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关键词
固态调制器
脉冲电压精度
绝缘栅双极晶体管
栅极驱动电路
导通抖动
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Keywords
solid state modulator
pulse voltage repetition precision
insulated gate bipolar transistor
gate drivecircuit
turn-on jitter
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分类号
TN787
[电子电信—电路与系统]
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题名无电抗器电容储能型脉冲功率电源
被引量：2
- 3
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作者
叶文怡
徐伟东
付荣耀
徐蓉
严萍
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机构
中国科学院电工研究所
中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1564-1570,共7页
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文摘
电容储能型脉冲功率电源是目前特种直线电机系统主要选用的电源类型。现阶段脉冲功率电源小型化、轻量化的研究均着重于提升各器件的自身性能,短期内难以实现储能密度的大幅提升。该文针对感性负载开展无电抗器电容储能型脉冲功率电源研究,进一步提高电源的小型化、轻量化指标,推导和研究晶闸管导通时延抖动所带来的影响,分析该型电源安全运行的触发方式与匹配负载,并通过试验进行对比和验证。结果表明:无电抗器电容储能型脉冲功率电源可提升储能密度,具备小型化和轻量化的潜力;同步触发是实现无电抗器电容储能型电源系统可靠运行的条件,需要重点关注该型电源工作的抖动性;通过理论和实验,分析和验证了抖动对该型电源所带来的影响,具有指导意义。
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关键词
电容储能型脉冲功率电源
小型化
轻量化
导通时延抖动
无电抗器
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Keywords
Capacitive pulsed power supply
miniaturization
lightweight
turn-on delay jitter
non-inductor
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分类号
TM833
[电气工程—高电压与绝缘技术]
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