作者单位
摘要
华中科技大学 电气与电子工程学院, 武汉 430074
针对国内脉冲恒流源幅值较小、重复频率较低等问题,设计了基于电流闭环反馈控制的恒流电路,建立了相应的数学模型,并采用Pspice仿真验证了电路的功能,最终研制了1台600 A重复频率工作的脉冲恒流电源。电源采取储能放电配合高速开关的工作模式,使用功率场效应三极管作为线性调整开关,可大范围自动恒流,适用于激光二极管负载。输出的脉冲电流幅值最高600 A,上升时间小于40 μs,电压幅值最高320 V,脉宽100~600 μs可调,工作重复频率最高200 Hz。电源体积较小,结构紧凑,效率可达90%以上。
脉冲恒流源 重复频率 场效应管 快上升沿 高功率脉冲电源 pulsed constant current source repetition frequency MOSFET fast rising edge high power pulsed source 
强激光与粒子束
2022, 34(9): 095017
王燕 1,2张钦 1,2,*林福昌 1,2李化 1,2
作者单位
摘要
1 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室, 武汉430074
2 华中科技大学 脉冲功率技术教育部重点实验室, 武汉 430074
针对高功率脉冲电源集成系统连续放电的需求,研制了一种用于该系统的重频水冷电感。水冷电感在系统中既调节电源的电流波形,又能起到隔离作用。该重频水冷电感耐压高、通流大、充电间隔周期6 s,可连续工作10 次放电。针对连续放电的需求,通过去离子循环水对重频电感进行降温。现以单模块能量334 kJ、电感量30 µH、通流 100 kA为例进行设计分析,建立重频水冷电感温度场仿真模型,通过ANSYS仿真软件对该电感内部温度瞬态特性进行分析。结果表明:水冷电感通过去离子水冷却效果好,电感每次工作后温度最高达到47 ℃,在下一个工作点到来之前电感温度又恢复到41 ℃;同时该电感在没有加循环水的情况下通过了112 kA的电动力考核。试验结果与理论分析吻合较好,重频水冷电感运行稳定,从而验证了理论分析和设计的正确性。
高功率脉冲电源 重频水冷电感 温度场 连续放电 high power pulse power supply repeatitive frequency water-cooled inductance temperature field continuous discharge 
强激光与粒子束
2022, 34(5): 055002
作者单位
摘要
强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学), 武汉 430074
通过建立脉冲重复频率寿命测试平台研究ms级脉冲放电领域的脉冲电容器的寿命特性。平台采用的输出功率为30 kW重复频率充电机,其输出电压0~12 kV; 脉冲放电回路采用晶闸管作为开关,最高重复频率为100 Hz; 负载采用电阻和电感调节回路波形。通过该测试平台可以研究各个阶段的经历时间和重复频率对电容器寿命特性的影响以及重复频率工况下脉冲电容器的失效机制。
金属化膜电容器 重复频率 寿命 失效机制 metallized film capacitor repetition frequency lifetime failure mode 
强激光与粒子束
2014, 26(4): 045023
作者单位
摘要
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学), 武汉 430074
2 西南技术物理研究所, 成都 610041
以金属化聚丙烯膜电容器电压反峰为研究对象,探讨了脉冲电流对电容器寿命的影响机制,通过对电容器在不同电压反峰系数下进行寿命测试,研究了电压反峰系数与电容器寿命之间的关系。研究结果表明: 当电压反峰系数在10%~65%时,电容器寿命成指数下降。基于试验结果,通过统计分析的方法,拟合出寿命随电压反峰系数变化的经验公式,可以用来预测不同反峰系数下金属化聚丙烯膜电容器的寿命特性。
金属化聚丙烯膜电容器 电压反峰系数 电容器寿命 metallized polypropylene film capacitors voltage reversal coefficient capacitor lifetime 
强激光与粒子束
2014, 26(4): 045017
作者单位
摘要
1 强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学), 武汉 430074
2 西南技术物理研究所, 成都 610041
分析了金属化膜电容器的寿命特性,根据电容器寿命Weibull分布、可靠性分析和影响因素等建立了从元件到整机的电容器寿命预测模型。通过电容器元件和整机的寿命试验,验证了该预测模型的适用性。研究结果表明: 储能密度0.5 kJ/L下寿命达到6万次以上; 储能密度0.95 kJ/L下寿命达到2万次以上; 通过新技术措施改进,2.0 kJ/L下寿命达到1000次以上。
脉冲功率 金属化膜电容器 电容器寿命 Weibull分布 pulsed power metallized film capacitor capacitor lifetime Weibull distribution 
强激光与粒子束
2014, 26(4): 045016
作者单位
摘要
华中科技大学 电气与电子工程学院,武汉 430074
由Rogowski线圈的集中参数模型得到测量系统的传递函数,在正弦稳态输入下得到微分型Rogowski线圈的最佳采样电阻阻值,同时对普通RC积分和有源积分进行了幅频特性分析,根据测量精度的要求得出测量系统的实际带宽。有源积分较普通RC积分拓宽了频带,提高了暂态性能。合理设计了有源积分器的结构和参数,有效抑制了积分漂移,保证了测试精度和可靠性。在神光Ⅲ能源模块中对宽脉冲电流测量装置进行了实验验证,结果表明该脉冲电流测量装置的电路结构和参数配置是合理的。
脉冲电流 Rogowski线圈 幅频特性 有源积分 频带 pulse current Rogowski coil amplitude-frequency characteristic active integrator bandwidth of frequency 
强激光与粒子束
2010, 22(4): 875

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