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脉冲功率技术
固态Marx发生器的自动控制研究
饶俊峰
*
杨世龙
王永刚
姜松
李孜
作者单位
摘要
上海理工大学 机械工程学院,上海 200093
为了进一步推广固态Marx发生器的应用,实现输出脉冲波形的直观显示,提高电压调节精度,缩短充电调压时间,有必要对固态Marx发生器的自动控制进行研究。以现场可编译门阵列(FPGA)作为控制器,将输出电压、频率、脉宽、过电流阈值等参数以及故障检测及指示直接显示在液晶屏上,实现可视化设置和调节,在固态Marx发生器的输出端并联分压电路和高速数模转换电路,对输出的高压脉冲采样,一方面用于闭环PID控制实现分段式快速充电和输出电压精准化调节,另一方面用于在虚拟示波器中实时显示输出脉冲电压的基本波形。此外,在电路中加入了故障检测和保护机制,迅速检测电路中出现的过温、过电流等故障并对其及时停机响应以保护脉冲电源和操作人员安全。在20级的固态方波Marx发生器样机中产生的重复频率方波脉冲电压波形表明,该样机已经初步实现自动化控制,并能可靠运行。
脉冲电源
固态Marx发生器
自动控制
闭环电压调节
故障检测与保护机制
虚拟示波器
pulse generator
solid-state Marx generator
automatic control
closed-loop voltage adjustment
fault detection and protection
virtual oscilloscope
PDF全文
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强激光与粒子束
2021, 33(4): 045003
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