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OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
高電壓、高重復(fù)頻率脈沖的陡化對開關(guān)要求很高,而傳統(tǒng)的放電開關(guān)很難滿足高陡度脈沖的要求。OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮技術(shù)能有效地陡化和壓縮脈沖,克服大功率開關(guān)性能的不足給脈沖功率系統(tǒng)帶來的限制?；谛滦兔獯判緩?fù)位電路的OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮拓撲設(shè)計了單級OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)。

OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
選用IGBT作為單級OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)的控制開關(guān),并基于集成驅(qū)動模塊EXB841設(shè)計了IGBT驅(qū)動電路,利用RS觸發(fā)器設(shè)計了IGBT保護電路?；诜蔷€性磁芯繞組的伏秒積方程,選擇鐵基納米晶合金和鐵氧體材料分別作為可飽和脈沖變壓器和OMAL磁開關(guān)磁芯,并確定其繞組匝數(shù)。深入研究了可飽和脈沖變壓器和OMAL磁開關(guān)的工作過程,給出該過程詳細的數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出回路方程,并通過Laplace變換及其反變換得到回路中的電壓及電流方程。通過分析得到脈沖壓縮系統(tǒng)穩(wěn)定工作時,OMAL磁開關(guān)MS必須滿足的條件并對此提出了兩種解決方法。此外基于可飽和脈沖變壓器初級繞組繞線中流過的電流設(shè)計了磁芯繞組的線徑。利用Pspice仿真軟件對設(shè)計的單級OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)進行了仿真,并通過仿真分析得到系統(tǒng)元件參數(shù)的變化對脈沖輸出變化影響很大,即設(shè)計OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)時需要增強系統(tǒng)元件參數(shù)的穩(wěn)定性。以上研究為OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論支持。對開關(guān)試驗的控制程序按照功能進行模塊化劃分,編制了PLC控制軟件。通過上位機和下位機的配合運行,用戶可以對開關(guān)試驗進行靈活控制,對試驗的合閘開關(guān)、分閘開關(guān)和保護分開關(guān)進行合理地選擇搭配;可以任意設(shè)定試驗通電時間、試驗周期以及試驗次數(shù);可以實時觀察試驗線路和開關(guān)動作;可以對這些試驗選擇和試驗結(jié)果進行保存、調(diào)用、編輯和打印,并可設(shè)定不同的操作權(quán)限;程序具有連鎖保護和報警等功能。 該控制系統(tǒng)可靠性高,操作方便,界面友好,有較大的靈活性,在目前的調(diào)試階段中運行狀態(tài)良好,體現(xiàn)出很好的實用價值。

OMAL歐瑪爾磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)研究
設(shè)計的單級OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng),在儲能電容初始充電電壓為-250V,負載為20Ω的模擬電阻時,得到負載脈沖峰值電壓約為-5.5kV,脈沖前沿約為100ns?？娠柡兔}沖變壓器和OMAL磁開關(guān)磁芯的飽和時間分別為47μs和1.4μs。實驗和仿真結(jié)果表明,設(shè)計的單級OMAL磁開關(guān)脈沖壓縮系統(tǒng)滿足預(yù)期指標。