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脉冲电源

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脉冲电源范文第1篇

关键词:高压隔离变压器; 低压开关电源; 高压脉冲扼流圈; 抗干扰

中图分类号:TN710-34; TL823 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2011)24-0026-03

High-stability Filament Power Supply against High-voltage Pulse

CHEN Jing, LIU Wen-hong

(Institute of Electronic Engineering, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China)

Abstract: The anti-impact capability of filament power supplies bearing 30 kV high voltage feedback pulse when the strong current switch turns on is discussed emphatically. By the design of high voltage and current impact, high stability power output is provided by low-voltage power supply for the filament of high current switch. The high voltage isolation transformer is taken to isolate the influence on the instruments around, which comes from high voltage trigger feedback pulse through power supply. The choking coil is adopted to retard the input of feedback high voltage peak current and reduce the damage to the filament heating power supply, which is caused by instantaneous heavy current produced after the discharge of high-power equipments. This design provided a high stability DC power supply for the heating of heavy current switch filament.

Keywords: high-voltage isolation transformer; low-voltage switch power supply; high-voltage pulse choking coil; anti-interference

0 引 言

灯丝加热电源是为某大功率装置大电流开关的灯丝提供加热的直流稳压电源。该大电流开关在触发动作时,会输出一个幅度近30 kV,脉宽约为10 μs的高压触发脉冲,这个高压触发脉冲会返回到灯丝加热电源装置。若不采取措施,不仅会导致灯丝加热电源装置的损坏,而且所形成的短路通路有可能致使大电流开关的管子受损;同时大电流开关在触发的瞬间,由于大电容对地放电,致使地电流迅速增大,地电位也随之迅速提高,这些突变,会通过220 V交流电来影响周围其他的仪器设备,导致这些设备的损坏。

为了确保灯丝加热电源能够正常的工作,灯丝加热电源本身必须具有抗高压、强电流冲击等功能。这就要求灯丝加热电源,不仅要为大功率装置大电流开关的灯丝加热提供4路高稳定度的电源输出,还必须具有抗大电流开关的反馈脉冲高压及强电流的冲击,并隔离与市电(220 V)的相互干扰等特性。

1 灯丝电源装置的设计思想

抗高压高精度灯丝电源应具有以下特点:

(1) 因为灯丝电压的高低直接影响到大电流开关的触发质量,如:灯丝电压太低,阴极发射能力不足,增益会降低;灯丝电压太高,阴极活性物过分蒸发,会导致大电流开关寿命缩短。因此要求灯丝电源必须提供高稳定度的电压输出。

(2) 大电流开关的灯丝具有冷态电阻小,热态电阻大的特点,灯丝电源在开机的瞬间易受浪涌电流(十几安培)的冲击,会影响其寿命。因此灯丝电源要具有抗大电流冲击的能力。

(3) 大电流开关触发后,会反馈回一个幅度近30 kV脉冲电压和100 kA脉冲电流的高压脉冲,会直接损坏电源本身及影响周围其他仪器。因此灯丝电源还要具有抗高压反馈脉冲冲击的能力。

为满足以上要求,抗高压高精度灯丝电源采用图1的方法加以研究。

1.1 隔离高压触发反馈脉冲干扰技术

高压隔离变压器的设计是利用高压隔离变压器初次极间的电容所形成的交流阻抗并且断开地环路来隔离高压脉冲的冲击。同时在高压隔离变压器的输入端也接入高压旁路电容,这样就可以隔离高压触发反馈脉冲通过电源对后面测试仪器的影响。

将电源和仪器之间加入高压隔离变压器,可以起到阻断耦合路径的作用。接入高压隔离变压器后可以断开地环路,如图2所示。而且这种连接对正常传输电流的阻抗是很低的,但对纵向的噪声电流来说,它却有着很高的阻抗[1],即50 Hz的基波成分几乎可以畅通无阻地通过,而高频成分却被削弱,所以在灯丝电源装置中,高压隔离变压器是必不可少的。

图2 高压隔离变压器接入高压隔离变压器把设备电源与进线电源隔离开来,把噪声干扰的路径切断,从而达到抑制噪声干扰的效果。可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。隔离变压器属于感性负载,能抑制电流的突变,能有效地减少浪涌电流,减小电压高低的突变性及电源波动等,抑制从电源线引人的高压脉冲对电源产生干扰;能从根本上防止由于地电位扰动所引起的电源工作失常。

1.2 抗大电流冲击、高稳定度电源的技术

大电流开关的灯丝具有冷态电阻小,热态电阻通电后逐渐增大的特点,因此在开机时直流电源易受浪涌电流(十几安培)的冲击,会影响到灯丝加热电源的寿命和可靠性。同时为保证大电流开关的可靠性,稳定触发及其寿命,要求灯丝加热电源提供高稳定度的电压输出。

为此,低压电源部分采用缓起动和集成稳压技术来实现。以集成稳压技术实现为大电流开关的灯丝提供高稳定度的电源输出;以缓启动技术实现阻遏开机瞬间浪涌电流(大于10 A)对低压电源的冲击。

为了减小浪涌电流的冲击,避免低压开关电源提前损坏,在低压开关电源电路的设计上采取措施,即将低压开关电源电路与缓起动电路设计相接合。使灯丝电压缓慢增加至额定值,使电流亦缓慢增加,从而避免了浪涌电流的冲击。缓起动电路采取从零开始平滑提升的办法,利用其输出电压相应改变的原理,达到了输出电压从零平滑升高的目的(见图3)。

图3 改进前后电流曲线它的基本电路结构框图如图4所示。缓起动电路的作用是对VAdj进行控制,使输出电压逐步形成一个上升的曲线,上升时间的长短可以借助R3C3参数的调整,在较大的范围内改变,刚开机时PNP晶体管导通,Adj的电位被Vces箝位得很低,使输出电压不能瞬间建立,随着电容C3的充电,PNP晶体管最终达到截止,这时输出电压Vo=VAdj+Vces。达到了缓起动的目的,起到了对灯丝电源的稳流控制。

1.3 大功率扼流圈

由于低压开关电源的输出工作电流达到了1.6 A,因此要求扼流圈自身的直流阻抗很小,使其自身的直流压降很小;同时为了增加脉冲高压在它上面的压降,又要求它的交流阻抗要很大。为了得到较高的交流阻抗,在选择扼流圈磁芯时,要优选导磁率高的磁芯。

工作频率远高于截止频率时,电阻增量远大于电抗增量,阻抗增量接近电阻增量,此时扼流圈接近于一个电阻器,它不仅能抑制而且能吸收反馈脉冲的能量。

按图5所示电路连接,L为用2 m长的Φ1 mm的高强度漆包线,分别在μ0=2 kH/m和μ0=7 kH/m的磁芯(Ф50 mm×30 mm×20 mm)上绕制的扼流圈(自制)。当输入电压为5 V的正弦波信号时,通过测量输出的电压值,就可以得到L上交流阻抗的压降大小。因为主脉冲的脉宽为10 μs,频率应选用100 kHz,但仅有的SG503信号源没有100 kHz档,所以只能利用信号源现有的50 kHz和220 kHz档来做实验。实验数据见表1。

图5 感抗测量实验电路若交流阻抗高,L上的压降就大,输出的电压值Vo就低。通过实验数据比较可以看出,在试验的频段内μ0=7 kH/m的磁芯的交流阻抗,优于μ0=2 kH/m的磁芯的交流阻抗。

1.4 抗干扰技术

(1) 低压开关电路的输出直流电流达1.6 A,因此要求高压脉冲扼流圈的直流电阻要很小,以使其直流压降很小;为了增加反馈高压脉冲在它上面的压降,又要求它的交流阻抗很大。为了得到较高的交流阻抗,在扼流圈磁芯的选材上,要选磁导率高的磁芯。

(2) 在低压开关电路与氢闸管灯丝之间串入电感量为10 mH的并行双扼流圈,使100 kHz的频率信号能形成约6.3 kΩ的阻抗。因而高压触发反馈脉冲就有约3/4的峰值压降在了高压脉冲扼流圈上。

(3) 在低压开关电路的输入/输出线间,以及输入/输出与地之间,大量使用了高压旁路电容,组成了抗高压组件,遏制和泄放高压反馈脉冲的冲击,以防止在低压开关电路上形成过高的峰值电压,损坏低压开关电源的器件。同时接地也采用 “浮地”的方法来抑制环境的干扰。

(4) 高压隔离变压器在绕制时将初级和次级分开绕制,并加屏蔽来减少其分布电容,以提高抗干扰能力。在220 V交流电源通过隔离变压器后又加装了滤波电路。这种滤波器对滤掉干扰频率有一定效果。因为L对较高频率有一定的阻抗,从电容C来说,对高频阻抗小,因此可以为干扰频率提供回路,这对滤除干扰有效。

大电流开关在动作时,高压隔离变压器等效为大电容C;由于高压电容的旁路作用,此时的低压开关电源模块交流阻抗趋于零;高压脉冲扼流圈等效为电感L。总之,要使整个回路的交流阻抗尽可能大,使流入的高压峰值电流趋于零。整个回路可以等效为Γ型滤波电路,见图6。

2 实验验证

采用本文的抗干扰技术进行了实验。其结果:

(1) 并行双扼流圈:测量得到扼流圈两端的高压分别是16 kV和6 kV,因而高压触发反馈脉冲就有约10 kV的峰值电压降在了高压脉冲扼流圈上。

(2) 旁路电路:测量得到低压电源上的高压已经泄放到几百伏,通过对低压电源器件耐压参数的冗余设计,保证了灯丝电压在高压强流特殊的应用环境下正常工作,满足了可靠性设计和使用要求。

为了提高电源的可靠性,还采取了关键器件筛选老化、防高压打火、电磁屏蔽、高频高压隔离和系统稳定性设计等技术,以保证该电源的稳定性和可靠性。同时在整机设计上,采用合理的电路及工艺,特别是接地、电磁屏蔽等,以隔离后级产生的高压脉冲对前级仪器的干扰影响。

3 结 语

由于使用环境的特殊性,因此要求灯丝电源装置,不光要提供4路独立可调、高稳定度的直流输出;还要让其本身能抗住和隔离30 kV峰值电压的冲击。经实际应用证明,在高压强流特殊的应用环境下,灯丝电源具有稳定性好,抗高压反馈干扰,强电流冲击能力强等特性,为处在高压强流环境(尤其是单次高压强流环境)中的仪器设备提供了一种可靠的抗高压强流冲击直流电源。

参 考 文 献

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脉冲电源范文第2篇

【关键词】高频电源;脉冲电源

1 概述

某公司I期锅炉设备是上海电气集团有限公司生产的SG 2084/25.4型600MW超临界参数,单炉膛,半露天布置,固态排渣锅炉。原电除尘设备由菲达环保有限责任公司提供,采用双室五电场卧式排列方式,配套控制为大连宗益科技发展有限公司2008年设备。机组投运后,电除尘出口粉尘浓度稳定在60mg/Nm3左右,除尘效率99.72%左右,电场耗电约1700kw。

2 立项背景

随着国家环保部门将企业烟气粉尘排放标准由200mg/Nm3提高到20mg/Nm3。原电除尘设备必须升级换代才能满足新的排放标准。

为达到新的排放标准,目前一般采用电袋除尘法、最后一级电场使用旋转电极等方式。这两种方式由于能耗高、投资大、运行维护量大等问题,性价比较低。通过对大量电除尘设备的了解和对各发电企业电除尘设备使用情况的考察,制定了1、2、3电场使用高频设备,4、5电场使用脉冲电源设备的方案。高频设备起晕电压低,运行方式灵活,粉尘荷电能力强,除尘效率高,适用于前级电场。脉冲电源设备由于运行电压高,对高比阻粉尘和细微颗粒粉尘有很好的除尘效果。

通过高频电源和脉冲电源的配合,预计达到电除尘出口延期粉尘含量≤20 mg/Nm3的标准。

3 电除尘设备简介

3.1 静电除尘器的工作过程

电除尘器工作主要分为气体电离过程、尘粒荷电过程和收尘过程。提高电场电压强化气体电离和粉尘核电从而提高除尘效率,这是传统的除尘理念。实际运行中,由于反电晕现象的存在,过高的电压耗掉了大量能源却降低了除尘效率;同时,过高电压易产生火花放电,也是影响除尘效果的一个重要因素。另一个影响除尘效率的重要因素就是振打收尘过程中粉尘下落造成的二次扬尘。

3.2 高频电源简介

高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过逆变电路形成高频交流电,再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率在20kHz左右。

和传统的工频供电模式比较有以下特点:

(1)火花控制方面:工频整流电源工作时产生的火花至少要维持20ms,火花恢复过程30-50ms,这严重影响除尘效率,同时还浪费很多电能。

高频整流电源由IGBT的开关来控制电场供电,稳定的波形有效的抑制了电场火花的产生。另一方面,在产生火花时,高频电源系统可以在20us内快速关断IGBT,从而缩短火花影响的时间。

(2)反电晕的抑制方面:采用高频电源后,充电间歇时间灵活,最小单位可到20us,在应用反电晕自动优化时,优化的精细程度和准确度大大提高,从而较工频系统可以提高除尘效率。

(3)节能方面:

1)高频开关电源转换效率为94%以上相对于工频电源(65%―75%)有大幅提高,节能约20%以上。

2)功率因数提高节电,高频开关电源系统是三相供电,输入功率因数可达0.95。常规工频整流变压器电源功率因数约为0.7。

3)没有或较少的火花闪络水平,且闪络持续时间的缩短,大大减少了闪络时对地放电所耗费的电能。

4)高频开关电源系统内置反电晕监控及运行参数优化软件,能够合理地在线自动调整间隔充电时间间隔和充电强度,从而在提高电除尘器的收尘效率的同时节约了大量的电能。

5)利用机组负荷(或磨煤机给煤总量)信号的能耗管理闭环优化控制节能技术,在不同的锅炉负荷段或不同的磨煤机总输出量,各级电场的充电间隔时间和充电电流强度应相应地进行调整,设置不同的间隔充电运行模式。

3.3 脉冲电源简介

脉冲电源是一款为清除细微粉尘和高比电阻粉尘而开发的产品,应用于钢厂烧结厂、火力发电站、炼油厂等领域。它是在直流电压上面重叠短幅宽(120μs 左右)的脉冲电压。脉冲电压用来提供强电晕,直流电压(Vdc)用来收尘。

脉冲电源的优点:

(1)工作电压达到70~80kv,加大了粉尘的荷电能力。由于脉冲很窄,使得电除尘总的能耗大幅下降,比工频电源节电约60-80%。

(2)脉冲电源的供电方式,抑制了大量无用的电子流吸附于阳极板的高比电阻粉尘之上,从而有效地防止了电场中反电晕的的产生。

(3)此外,脉冲电源也可以DC加电单独运行。

4 高频加脉冲电源的应用

4.1 方案的制定

我们经过充分的调研和反复的研究讨论,制定了1、2、3电场采用高频整流电源,4、5电场采用MPS脉冲电源的方案。前三级电场利用高频电源除尘能力强,控制方式灵活的特点,除掉大部分粉尘。后两级电场使用脉冲电源对细微粉尘和高比电阻粉尘有很好的除尘效果特点,针对性的除掉后级电场的高比阻细微粉尘。通过高频电源和脉冲电源的配合使用,并根据现场实际情况调节电除尘电压电流参数、振打时序及振打降压参数,在原电除尘本体设备不变的情况下,预期除尘效率大幅提高。

4.2 方案的实施

(1)前三电场选用国内某公司高频开关电源系统,脉冲设备选用进口的MPS的脉冲电源系统。

高频电源采用一体化设置,高频变压器、硅整流、控制单元、功率单元均设置于电除尘顶部,使用光纤通信和上位机连接。

脉冲电源范文第3篇

【关键词】脉冲基准信号 测试 分析

【中图分类号】TG48 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0026-02

脉冲基准信号直接影响到线切割机后级的加工,它的好坏及稳定性通过测试可以反应出来。脉冲基准信号的测试及分析可以找出在设计中所存在的问题,并加以改进,为后级加工提供更加稳定的脉冲基准信号。本文主要测试的是脉冲产生电路中脉冲基准信号发生器产生的波形信号和分析。

1.线切割机脉冲电源总体方案

线切割机脉冲电源总体结构如图1所示。

图1 慢走丝线切割机脉冲电源原理框图

线切割机床脉冲电源主要包括:主电路、控制电路。主电路由变压整流滤波电路、及后级加工电路组成。变压整流滤波电路是将交流输入电压转换为稳定输出用电压,为后级线切割加工提供所需的能量。控制电路由键盘显示电路、脉冲基准信号发生器、接口隔离电路、以及驱动放大电路组成。

2.测试连接图

要保证测试结果的精确性,其测试设备显得尤为重要,本文所使用的脉冲基准信号的测试采用泰克TDS 3012B型示波器,该示波器的带宽可达100MHZ,每条通道取样速率是1.25GS/S,对脉冲基准信号的测试结果提供了可靠的保证。

用串口线一端连接在测试板上的十针的JPGA的并口母头上,另外一端连接在计算机的打印机的母头上。按以下测试框图2连接各个设备。

图2 测试系统连接图

3.不同参数波形的对比分析

由于要实现脉冲基准信号的高频控制,因此必须对基于可编程逻辑器件的脉冲信号发生器发出的信号进行研究分析。

在慢走丝线切割加工过程中,只要能将脉冲宽度控制的越小,则可以控制单个脉冲的能量就越小,对慢走丝线切割机的精密加工就越有利,加工精度就越高。那么,脉冲宽度的精确度就是设计者考虑的重点问题。能产生高精度的脉冲是本测试板的一项重要指标。本文讨论了脉冲基准信号Ton在五个不同脉宽参数下的波形情况。

脉冲宽度为1.2us,脉冲间隔为4 us时的输出如图3所示。

图3 脉冲宽度1.2us情况下输出的波形

脉冲宽度为400ns时的输出如图4所示。

图4 脉冲宽度400ns情况下输出脉冲

脉冲宽度为250ns时的输出如图5所示。

图5脉冲宽度250ns情况下输出脉冲

脉冲宽度为200ns时的输出如图6所示。

图6脉冲宽度200ns情况下输出脉冲

脉冲宽度为100ns时的输出如图7所示。

图7脉冲宽度100ns情况下输出脉冲

图3~7图中的脉冲宽度的理论值与用示波器实际测量的值对比如表所示

表1 脉冲宽度的理论值与用示波器实际测量的值

以脉冲宽度的理论值为X轴,脉冲宽度实测值为Y轴,采用拟合公式Y=AX+B,拟合方法为最小二乘法,利用MATLAB对表1的数据拟合得到的参数为:

A=0.9995,B=3.0292

A等于0.9995说明拟合曲线正比关系非常明显,误差很小。

B等于3.0292说明实际测量的脉冲宽度值与理论值比较接近。

然后把A、B的值带入函数从而得出线性拟合曲线如图8所示。其中*表示实际测量的点,红色的线条代表的是线性拟合曲线,蓝色的线条代表的是线性曲线。

图8 脉冲宽度实测值及其拟合曲线

从以上波形图上,在高电平为1.2us,低电平为4us时,脉冲波形非常好,但随着脉冲频率的增加,脉冲宽度的缩小,脉冲波形越来越类似三角波,这主要是由CPLD器件的内部本身的延迟造成的。虽然频率增大,波形变得类似三角波形,但是波形的对称性好。

4.性能分析与总结

上述测试的脉冲基准信号的参数只是整个脉冲电源的一小部分,对于电源的性能而言,评价它的参数很多,通常在生产车间内,对于电源的测试有专门的部门和专业的人员,分别对电源的电性能参数,机械性能参数以及电磁兼容参数进行测试。由于脉冲电源有高频成分,因此对周围的环境会造成电磁辐射,存在EMC以及EMI问题,这部分主要和PCB板的布线有着密切的关系,对电源的性能影响不大。

从波形分析可以看出,该研究脉冲基准信号发生器的稳定性比较好,但是也有不足之处。如果利用高速的施密特触发器对它的高频的窄脉宽波形进行整形,便可获得上升沿很快的方波。由于各个电路具有延迟性,所以可以采用多路高频脉冲叠加的思想获得更高频率的脉冲基准信号,从而使得最终提供给加工电路的脉冲信号满足慢走丝线切割加工工艺的要求。

参考文献:

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脉冲电源范文第4篇

关键词:VBE;光发射板;换相失败;线路重启;

中图分类号:F532.7 文献标识码:A 文章编号:

0 引言

换流站VBE光发射板作为换流阀触发脉冲的光源,对直流输电起着至关重要的作用,光发射板的稳定与否,决定着直流输电系统能否稳定运行。按照设计,光发射板为三取二冗余,对其中任何一块在线更换,均不影响高压直流系统运行【1】。但实际工作中,检修人员在线更换光发射板时,多次发生换相失败和线路重启动。目前更换光发射板,要么承担线路重启动带来可能造成事故的高风险,要么就增加停电次数、降低能量可用率。研究其重启动原因,并做出相应改进,已求达到既能在线更换光发射板,又不必承担过高风险,减少停电次数,进而提高电网能量利用率,已迫在眉睫。

1 光发射板现状

1.1 光发射板构成

对于一个12脉动换流阀而言,由位于控制室的6个层架的VBE系统进行控制,每个层架有6块光发射板,每个换流阀对应3块光发射板(B1、B2、B3或B4、B5、B6),三块光发射板为三取二冗余配置,如下图1所示。

图1 光发射板构成

6个层架共计36块光发射板,每12块光发射板共用一个电源小开关,共3个电源小开关,具体对应关系见表1。【2】

表1 光发射板与电源开关对应关系

光发射板电源回路具体接线如图2所示。

图2 光发射板电源回路

1.2异常统计

对换流站运行过程中断开光发射板电源造成换相失败或直流线路重启动现象进行统计分析,具体情况如表2所示。

表 2 断电更换光发射板导致异常情况统计

注:(1)换相失败;(2)直流线路重启动;(3)直流线路未发生重启动;0年为新设备系统调试

由表2统计结果分析可知,(1)在断开光发射板电源时,必定发生换相失败;

(2)对于新投运工程的光发射板,在断开其对应的电源时,一般不会生发线路重启。(3)板卡时间越长,在断开相邻板卡电源时,对该板卡影响越大,线路重启概率越高。

2 试验及仿真

2.1试验

由表2统计结果分析可知,在断开光发射板电源小开关时,均发生了高压直流系统换相失败,并多次发生直流线路故障及直流线路重启。为进一步验证断开电源开关、换相失败及线路重启三者之间的关系,需进行VBE光发射板掉电试验,录取光发射板电源回路电压、电流波形。

2.1.1 分、合光发射板电源开关

断开F8小开关,发生换相失败,直流线路降压0.7pu重启动成功,三套直流保护行波保护(WFDPL)动作。录波器显示F7、F8、F9三个电源开关对应电压没有波动,F7、F9电流有一个较大毛刺,F7电流最大约为2.010A,F9电流最大约为1.8280A,持续时间约为2.5ms,具体见图3。

图3 断开F8,F7、F8、F9对应电压及电流

直流电压、直流电流发生波动,持续时间大约30ms,直流电压最小下跌到-598.895kV,直流电流上升到4.233kA,具体见下面波形。

图4 断开F8,直流系统电压及电流

合上F8,F7、F8、F9对应电压没有波动,F7、F8、F9的电流波动非常大,持续约3ms,具体见下面波形图。

直流电压、直流电流未发生波动,最后恢复正常直流电压运行。

图5 合上F8,F7、F8、F9对应电压及电流

对F7、F9电源开关依次进行分合,在断开F7、F9时均发生了换相失败,但只有F9发生了线路重启动。在合上F7、F9时,均与合上F8情况一致。

2.1.2试验结果

由试验结果及录波分析,可得出以下结论。

1、断开F7、F8、F9时,必然发生换相失败,发生直流线路重启动概率非常高。

2、断开某一开关不会影响电源正常工作。

3、从TFR录波的直流电压波形来看,和触发脉冲丢失导致故障的直流电压波形(见下面2.2仿真波形)非常吻合。由此推断换相失败是由触发脉冲丢失引起的。

2.2 仿真

为了验证触发脉冲丢失后,高压直流系统的直流电压、直流电流变化情况,以某直流输电系统为模型,利用PSCAD软件进行触发脉冲丢失模拟仿真。

PSCAD仿真模拟了丢失触发脉冲,得到的逆变侧直流电压、电流的波形如下:

图6 触发脉冲丢失后仿真波形

由仿真波形及VBE光发射板掉电试验可知,断开VBE光发射板电源,导致换相失败的原因为触发脉冲丢失。

直流系统的逆变站正常运行中,换流桥输出电压方向与阀的正向相反,即换流桥电压是上端高下端低,如右图7所示。

发生触发脉冲丢失时,原来导通的阀将继续导通,换流桥两端的电压变成了原来导通两个阀对应的两相间的交流电压,这个交流电压由上高下低变成了下高上低。

因为两个换流桥叠起来下端是接接地线的,接地点的电压被钳定。当正常运行时,两个换流桥上端电压是正的,但

当因为丢失触发脉冲发生时,换流桥两端电压反了过来,于是顶端电压被拉成了一个负值,这也和仿真波形吻合。

4结论

通过上述试验、仿真和分析,可以得到下面几点结论:

1、断开光发射板某一电源开关均会发生换相失败,发生直流线路重启动概率非常高。

2、断开光发射板某一电源开关导致换相失败甚至直流线路重启动是由于触发脉冲丢失引起的。

3、由运行情况得知:新建换流站不存在线路重启动问题,说明该问题与光发射板老化程度有着直接联系。

某些光发射板老化比较严重,在断开同一层架的另外光发射板电源时,由于电磁干扰造成老化严重的板卡在某个周波内脉冲丢失,老化越严重,脉冲丢失越多,进而导致线路重启。

5改进措施及后续研究

5.1改进措施

目前VBE系统光发射板电源回路如图2所示,12块光发射板共用一个电源开关。但通常只有一块光发射板需要更换,这样在更换故障板卡时无疑扩大光发射板停电范围。由结论可知:光发射板老化程度不同造成触发脉冲丢失严重程度不同。扩大光发射板停电范围,就增加了直流线路重启动的概率。因此,可对光发射板电源进行解耦。解耦后的光发射板电源接线回路如图8所示。

图8 VBE系统光发射电源解耦后回路

该措施实施后,经过多次断开空开试验,均未发生直流线路重启动,完美解决不能在线更换光发射板的问题。

5.2后续研究

由于VBE层架结构(见图1)设计,光发射板之间没有防电磁干扰措施。相对于其他板卡,光发射板功率较大(5W,),断开电源瞬间可能会产生电磁干扰,从而影响两侧光发射板正常工作,并造成触发脉冲。目前因无合适的测量设备及检测方法,需要进一步进行研究。

作为大功率板卡,光发射板容易老化,对于板卡老化因目前国内尚无相关研究及测试方法,故对板卡老化问题仍需要进一步研究。

参 考 文 献

脉冲电源范文第5篇

摘 要: 系统地分析了TOPSwitchⅡ系列开关电源产生噪声的主要原因及产生噪声的回路和部件,给出了相应的抗干扰措施,从而提高了开关电源的电磁兼容性。

关键词: 开关电源 噪声 电磁兼容性

TOPSwitchⅡ开关电源具有单片集成化、外围电路简单、效率高的优点,在大多数的电子设备中得到了广泛的应用。然而,开关电源自身产生的各种噪声却形成了一个很强的电磁干扰源。这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强,对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁;同时,一些国家对此也有严格的指标,不能满足者将被拒之门外。本文以美国PI公司TOPSwitchⅡ系列为例,介绍开关电源的电磁干扰及其抑制。

1 开关电源产生噪声的原因

开关电源工作在高频、高压、大电流开关状态,并以开和关的时间比来控制输出电压的高低。TOPSwitchⅡ系列器件工作频率为100kHz,电源线路内的dv/dt很大,产生的各种噪声通过电源线以共模或差模方式向外传导,同时还向周围空间辐射噪声。图1给出了一种典型TOPSwitchⅡ系列的开关电源电路图,下面以此为例分析其产生噪声的主要原因。

1.1电源一次侧回路的噪声

在一次整流回路中,整流二极管D1~D4只有在脉动电压超过C2的充电电压的瞬间,电流才从电源输入侧流入。所以,一次整流回路产生高次畸变波,如图1,形成噪声,这是影响传导辐射的一个重要指标。此外, 电源在工作时,TOPSwitchⅡ处于高频率通断状态,在由脉冲变压器初级线圈L1、TOPSwitchⅡ和滤波器C2构成的高频电流环路中,如果布局、布线不合适,造成环路面积过大,可能会产生较大的空间辐射噪声。如图2(A),为初级电流Ipri的波形,其基波为开关频率,谐波即为干扰波形。

1.2 电源二次侧回路的噪声

电源在工作时,整流二极管D7也处于高频通断状态,由脉冲变压器次级线圈L2、整流二极管D7和滤波电容C6构成了高频开关电流环路,如果布局、布线不合适,造成环路面积过大,可能向空间辐射噪声。同时,硅二极管在正向导通时PN结内的电荷被积累,二极管加反向电压时积累的电荷将消失并产生反向电流。由于二次整流回路中D7在开关转换时频率很高,即由导通转变为截止的时间很短,在短时间内要让存储电荷消失就产生反电流的浪涌。由于直流输出线路中的分布电容、分布电感的存在,使因浪涌引起的干扰成为高频衰减振荡。如图2(C)所示,Vd波形具有电压变化率高、上升沿和下降沿陡峭的特点。其峰值电压由变压器和输出整流管的分布电容所决定。振铃干扰波形的频率变化是20-30MHZ。

1.3脉冲变压器的噪声

   脉冲变压器是开关电源中进行能量储存与传输的重要部件,其性能的优劣,不仅对电源效率有较大的影响,而且直接关系到电源电磁兼容性(EMC) 。对EMC而言,要求脉冲变压器漏感小、绕组本身的分布电容及各绕组之间的耦合电容要小。

2.开关电源的电磁兼容性设计

抑制开关电源的噪声可采取三方面的技术:一是滤波;二是变压器的绕制;三是屏蔽。

2.1 滤波

针对开关电源主要通过电源线向外传输噪声的特点,采用滤波技术抑制干扰,可分为:交流侧滤波、

直流侧滤波及其他一些辅助措施。

(1)交流侧滤波:开关电源的交流电源线输入端插入共模和差模滤波器,防止开关电源的共模和差模噪声传递到电源线中,影响电网中其它用电设备,同时也抑制来自电网的噪声。交流侧滤波器如图3A、B、C、D所示,其中L为共模扼流圈,图A、B中的电容器C能滤除串模干扰。图C、D抑制电磁干扰的效果更佳,图C中的L、C1和C2用来滤除共模干扰,C3和C4用来滤除串模干扰,R为泄放电阻,可将C3上积累的电荷泄放掉,避免因电荷积累而影响滤波特性;断电后还能使电源的进线端L、N不带电,保证用户的安全。

(2)直流侧滤波:在开关电源的直流输出侧插入如图3所示的电源滤波器,它由共模扼流圈L1、扼流圈L2和电容C1、C2组成。为了防止磁芯在较大的磁场强度下饱和而使扼流圈失去作用,扼流圈的磁芯必须采用高频特性好且饱和磁场强度大的恒μ磁芯。

(3)其他:C3为安全电容,能滤除初、次级绕组耦合电容引起的干扰。C8和R7并联在D7两端,能防止D7在高频开关状态下产生自激振荡(振铃现象);此外,在二次侧整流滤波器上串联磁珠也有一定效果。TOPSwitchⅡ由导通变成截止时,在开关电源的一次绕组上就会产生尖峰电压,这是由于脉冲变压器漏感造成的,通常用瞬态电压抑制器(TVS)D6和超快恢复二极管(SRD)D5组成的电路进行钳位,也有用R、C电路的,但效果要稍差一些。

2.2 减小脉冲变压器的漏感及分布电容

   对于一个符合绝缘及安全性标准的脉冲变压器,其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%~3%。在磁芯结构尺寸、绕线匝数一定的情况下,线圈的绕组排列是减小漏感的重要因素,如图4所示,绕组应按同心方式排列,全部用漆包线绕制,留有安全边距,且在次级绕组与反馈绕组之间加上强化绝缘层。对于多路输出的开关电源,输出功率最大的那个次级绕组应靠近初级,以增加耦合,减小磁场泄漏。当次级匝数很少时,为了增加与初级的耦合,宜采用多股线平行并绕方式均匀分布在整个骨架上,以增加覆盖面积。在条件允许的情况下,用箔绕组作为次级也是增加耦合的一种好办法。                           

在开关电源的工作过程中,绕组的分布电容反复被充、放电,不仅使电源效率降低, ,它还与绕组的分布电感构成LC振荡器,会产生振铃噪声。初级绕组分布电容的影响尤为显著。为减小分布电容,应尽量减小每匝导线的长度,并将初级绕组的始端接漏极,利用一部分初级绕组起到屏蔽作用,减小相邻绕组的分布参数耦合程度。

 

2.3 屏蔽

抑制辐射噪声的有效方法是屏蔽。用导电良好的材料对电场屏蔽,用导磁率高的材料对磁场屏蔽。将电路置于屏蔽壳中,屏蔽壳可靠接地或中性线,接缝处最好焊接,以保证电磁的连续性。

对于脉冲变压器内部而言的屏蔽,即在一次侧和二次侧间加屏蔽层,简单的办法,用漆包线均匀绕满骨架一层,绕组的一端接高压+V端,另一端浮空。如图5所示,减少了一、二次侧的电场的耦合干扰。此外,将原边绕在骨架最里边,原边起始端与TOPSwitchⅡ的D端连接也是抑制干扰的有效方法。

为防止脉冲变压器的泄漏磁场对相邻电路造成干扰,可把一铜片环绕在变压器外部,构成如图5所示的屏蔽带。该屏蔽带相当于短路环,能对泄漏磁场起到抑制作用,屏蔽带应与地接通。

3. 开关电源的电磁兼容性设计考虑的因素还很多,如印制板的制作、元器件的布局以及各种电源线、信号线的捆扎、配置等,有许多工作要做。全面抑制开关电源的各种噪声会大大提高开关电源的电磁兼容性,使开关电源得到更广泛的应用。

参考文献

1 美国PI公司产品资料,2000

脉冲电源范文第6篇

【关键词】干扰 骚扰 屏蔽 滤波 可靠接地

1 概述

机车无线通信设备电磁兼容设计试验分析以4139C电磁兼容试验为例进行展开。目的是通过4139C电磁兼容试验积累的经验,使大家对电磁兼容设计有一个较实际的认识,为以后相关产品电磁兼容设计提供参考。

2 4139C电快速瞬变脉冲群抗干扰试验

4139C电快速瞬变脉冲群抗干扰试验过程记录如下:

设备组成(主机)+(MMI)+(送受话器)+扬声器

电源线脉冲群测试:

±2000V脉冲群MMI出现屏幕抖动现象,送受话器听筒中有嗒嗒声。

控制电缆脉冲群测试:

±2000V脉冲群MMI出现屏幕抖动现象,送受话器听筒中有嗒嗒声。使用蛇皮控制电缆后屏抖消失,有嗒嗒声。

措施及效果:MMI接地线加粗、主机接地更改为A、B子架串接接地后,电源线脉冲群试验屏抖消失,送受话器听筒中有嗒嗒声。控制电缆脉冲群试验屏抖减轻,送受话器听筒中有嗒嗒声。继续增加措施,主机B子架电源输入增加滤波器、MMI输出输入接口处均增加三端滤波电容后不良现象均消失。

结论及分析:当接地不好,干扰信号到达壳体后瞬间积存,无法实现快速良好泄放到大地,导致设备的薄弱环节受到干扰。电源线和信号线增加滤波措施也是十分必要的。如MMI端增加滤波电容、主CB子架电源入位置增加滤波器后阻断干扰信号进入设备的通路,从而MMI屏抖消失。

3 电源线传导骚扰、空间辐射骚扰

电源线传导骚扰:电源线的传导骚扰,150K―500K超标(正线、负线)。辐射骚扰:80M、140―150M水平和垂直方向超标。传导骚扰措施:在原有基础上电源线入前端增加3级滤波器。电源线的传导骚扰,通过。试验曲线如图1所示。(正负线)

辐射骚扰措施:B子架电源入壳体内部增加3级滤波器后80M和140M―150M水平和垂直方向超标。使用探测头对整体设备进行辐射测试:整体设备均存在干扰。

更换MMI(显示屏装配导电膜)现象一致,MMI屏幕干扰有所减轻(效果不明显),去除MMI控制电缆后除A、B连接电源电缆有干扰外所有干扰均消失,更换A、B连接电源电缆为屏蔽电缆后所有干扰消失,去除送受话器和扬声器连接后从新连接MMI控制电缆后干扰存在,但有所减轻。打开MMI后盖后对MMI内部探头测试,发现MMI工控机和液晶屏连接电缆(扁平)对测试设备辐射干扰严重。装好MMI后重新连接送受话器和扬声器干扰恢复。经过上述试验分析初步认为MMI内部辐射信号通过对外连接器串入外接电缆中,对主机造成影响,主机体现出的辐射信号并非主机自身产生。

使用导电布将MMI(显示屏未装配导电膜)包裹,对设备各单元逐一进行探头测试,主机整体干扰较以前测试结果有所减轻。在MMI端送受话器插座前端焊接三端1000Pf电容后测试送受话器通过。去除导电布开盖检查液晶屏导电处理方式并将后盖缝隙用导电布粘贴后合拢进行发射测试均安全通过。去除手柄连接通过更可靠。所以,断定MMI为干扰源。

干扰频率为工控机工作频率的倍数,因此断定干扰主要存在于工控机和液晶屏(干扰频率可以看出)。

更改测试方式增加所有措施,主机电源入加滤波器、MMI(缝隙导电处理、对外接口焊接三端滤波电容)、扬声器、送受话器(螺旋线加磁环)、各连接电缆均使用屏蔽缆,安全通过测试。再去除任何一项措施测试结果均恶化。

4 结论

电源线传导骚扰与电源滤波关系密切。4139C内置电源滤波电路不起作用,主要原因是滤波电路与电源电路同在一个壳体内,使骚扰信号在滤波器前端通过空间辐射对电源进行二次干扰,使用印制板固定孔接地不可靠。最佳效果为电源滤波电路与电源电路应独立,且电源滤波电路使用导电良好的壳体密封,固定在设备壳体上。滤波器必须放在电源入的前端,滤波器接地必须良好(滤波器中的共模电容只有在接地时才能起滤波作用,特别是π型滤波器接地不良时,相当于电容和电感并联,完全失去了滤波作用)。

参考文献

[1]Clayton R.Paul著,闻映红译.电磁兼容导论[M].机械工业出版社,2006.

[2]郭银景.电磁兼容原理及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2004.

作者简介

王朋(1976-),男,山东省泰安市人。天津大学机械学院2013级工业设计硕士在读,国家级设计中心副主任,高级工程师。研究方向为产品设计。

李学冲(1981-),男,天津市人。天津大学机械学院2013级工业设计硕士在读,结构工程师,结构设计高级工程师。研究方向为结构设计。

脉冲电源范文第7篇

引言

随着信息技术与集成电路技术的发展,开关电源技术逐渐向智能化、小型化、低压大电流分布式、N+1冗余式供电发展,并要求其具有更高的动态响应。在传统的单端(含正激与反激式)PWM/PFM控制方式中,电源与远端实现遥控、遥测、遥信功能的电路较复杂;在实现多电源N+1冗余式均流供电方面难度较大;同时初级控制受到电源控制环路的非线性、延迟方面的限制,以及无法紧密耦合监控输出电流的变化,从而使动态响应难以有大的提高。因此,采用次级控制的开关电源控制技术,开始在小功率单端变换器上得到了应用。

图1 UCC3960控制器内部结构

    TI推出的初级启动控制芯片UCC3960,可为次级PWM控制的,单端隔离的开关模式变换器提供所有的原边所需功能。它可以广泛应用于次级PWM控制电路,尤其适用于会出现过流情况的系统。次级控制的输出电压采样、电流检测,直接与PWM级参考地相连,这是对电源功率变换技术的发展。

PWM控制信号可以通过简单、低成本的隔离脉冲变压器传递到初级功率开关上。次级控制有利于监控具有紧密耦合的,模拟控制环路的系统负载。使输出电流均流,输出同步整流更容易实现。同时可以消除由于光耦器件或驱动变压器参数的变化而造成环路增益变化的因素。

1 工作原理

UCC3960的原理框图如图1所示。

1.1 引脚描述

脚1SS(软启动)该脚提供初级软启动功能。其外接电容在电源启动时决定了控制脉冲宽度的上升斜率。同时,该脚也是给脚2FB提供反馈信号的脉冲变压器的返回端。

脚2FB(反馈)来自脉冲变压器次级的上升沿启动/下降沿关断的脉冲宽度控制信号输入端。该信号用于控制初级开关管的导通与截止,其幅值最小应为Vss±2.0V,最大为Vss±7.0V,脉宽在25ns与200ns之间,Vss为脚SS上的电压。

图2 UCC3960的应用电路

    脚3RT(定时电阻)该脚与地之间连接一个电阻,以设定启动振荡器的自由振荡频率,fs=(8.0×10 9)/Rr。RT阻值在133kΩ与22.2kΩ之间,可产生的振荡频率在60kHz与360kHz之间。

脚4VREF(电压基准)5V基准电压可对外部负载提供10mA电流,同时也是内部逻辑参数设置的基准,该脚对地必须接一个最小为0.1μF的旁路电容。

脚5CS(电流传感)这是一个逐周电流脉冲采样与过流采样输入端。当该脚信号电压幅值超过1.0V时触发一个逐周限流信号,超过1.375V时关断输出,并使UCC3960进入一个软启动周期。该脚容易受到噪声干扰,最好在该脚与电流传感器间加一RC低通滤波网络。

脚6GND(地)所有模拟信号的参考地。

脚7OUT(输出驱动)可提供驱动N沟道MOS功率开关管的驱动信号,最大上拉电流1.5A,灌电流0.75A。开关管关断期间该脚自偏置为低电平。

脚8VDD(供电电源)为芯片控制电路与栅极驱动电路提供能量。其内接一17.5V的稳压管用以保护内部器件,避免因为过压损坏。该脚必须外加电流限制电阻。

1.2 主要功能描述

1.2.1 启动振荡器

启动振荡器为IC提供时钟,锯齿波,同步信号以及其它时序管理。图1中的电容CT约为58pF。当脚RT与脚GND之间接入133.3kΩ~22.2kΩ的电阻时,自由振荡频率的变化范围为60kHz~360kHz,占空比为72%~70%。

电路设计时要注意次级的工作频率,以便于对初级的同步。次级的工作频率应为初级自由振荡频率的1.11倍,即在67kHz~400kHz的范围之内。

    1.2.2 软启动

在脚SS与脚GND之间接一电容器,由一7μA的内部电流源对软启动电容充电,可以实现软启动,这时占空比从0%逐渐上升到最大占空比72%。

本IC的软启动还提供了多种保护。由图1可见,CS电流传感端的电压阈值超过1.375V时,软启动被触发,这时软启动电容通过内部5μA电流源(2ISS)放电,电容放电低于1.0V时,新的软启动周期重新开始。

1.2.3 同步

脚SS与脚FB共同接到脉冲变压器的初级。脉冲变压器的次级要串入一个电容,用来对次级控制IC的PWM驱动方波信号进行微分,同时也可防止变压器磁芯的饱和。

图1中START与STOP比较器分别有1V的阈值,从而在脚SS与脚FB之间设定了2V的死区,以防止脉冲变压器的漏感可能产生的,假的次级脉冲边缘检测信号。变压器的设计关系到系统的正常工作。

当次级驱动方波的下降沿的第一个微分负脉冲关断指令一旦被初级识别,UCC3960立即将PWM锁存器复位,同步锁存器(S/DLATCH)置位。此时UCC3960的PWM驱动交由次级控制。当一个软启动被触发后,控制再返回到初级。如此重复。

1.2.4 PWM

在次级PWM正常工作以前,系统的PWM控制器由UCC3960进行控制,包括初级控制IC的软启动阶段和次级控制IC的软启动阶段。当初、次级控制IC结束软启动均进入工作状态后,系统进入闭环控制工作状态。

2.2.5 电流传感

UCC3960的电流传感器有两个阈值为系统提供更安全的过流保护。1V的阈值进行逐周电流限制。1.375V的阈值关断输出,并使UCC3960进入一个软启动周期。

2 典型应用

2.1 应用电路

图2所示电路介绍了一个由UCC3960作为初级启动控制电路,UCC38C45作为次级控制电路的应用实例。UCC3960提供电源正常启动输出电压以及电源正常启动后接受次级控制芯片反馈控制信号。UCC38C45主要进行输出电压的的采样,根据输出电压的变化提供不同宽度的脉冲信号。脉冲信号通过脉冲变压器T2传输给UCC3960以控制初级开关管的工作,即脉冲上升沿开通开关管,下降沿关断开关管。

2.2 脉冲边沿传输电路

脉冲边缘传输电路应具有正确的频率响应与很高的阻尼(低品质因数Q值),以防止过冲。电路典型波形如图3所示。

图3电路中,C1对PWM驱动信号的方波进行微分,取出占空比变化信息,同时隔离直流分量,防止磁芯饱和。R1及R2限制微分信号的电流,对信号的反冲振荡予以衰减与阻尼。脉冲变压器初次级的匝数比应为1:1,这样有利于提高脉冲变压器传输的信噪比。

一个实际的脉冲变压器如图4所示。

图4中所用的磁环为Ferronics公司的J型铁氧体材料,体积为5.84mm×3.05mm×3.05mm,型号为11-622J。

脉冲变压器参数为

N1=N2=4匝,为了保证隔离电压,采用三层绝缘线绕制,电感量LM=5.4μH。

电阻R1=300Ω,C1=2700pF,R2=200Ω。

脉冲电源范文第8篇

【关键词】RCC变换;调Q;高压脉冲;宽温度范围

1.引言

Q开关是一种广泛应用于产生巨脉冲功率激光的运转方式[1],在固体激光器中,电光Q开关是非常重要的单元器件,利用晶体的一次电光效应制作的电光Q开关具有开关速度快、时间可控等优点。电光调Q利用电光晶体的电光效应实现激光腔的Q值突变,目的是产生高峰值功率、窄脉冲宽度的激光。

电光Q开关驱动电路是一个高压快速放电装置,过去常用真空管、闸流管及可控硅等做为高压放电驱动元件,今年来利用晶体管的雪崩特性或其他方式设计出了更快速的调Q电源,然而有其天生的缺点:电路设计复杂,元器件筛选周期长,成品率低,对于宽温度范围工作的条件下很难做到一致性输出。

2.高压负脉冲设计

2.1 RCC自激振荡电路设计

反激式自激振荡变换器就是通常所指的RCC(Ringing Choke Converter)电路,采用和PWM型变换器相对的一种驱动方式,开关的导通和关断不需要专门的触发电路,完全靠电路内部来完成。在结构上是单极点系统,容易得到快速稳定的响应。直流电压28V输入后,如图1所示,将直流电压由变压器T1的输入线圈和隔离反馈网络形成自激振荡,其中U1为光耦,U1为TL431。变压器T1的输出脉冲交流高压经D4整流和C5滤波储能后形成500V直流高压源,作为高压脉冲的输入源。直流高压的幅值大小可由电位器R13调节。直流高压经限流电阻器R11后,对电容器C9充电,此次快速驱动信号未驱动开关器件Q2,当设定好的快速驱动脉冲信号QDriv打开Q2的瞬间,电容器C9经Q2迅速放电,形成快速下降沿的负高压脉冲。其中,Q2的型号为STP5NB90,经实验测试,负脉冲下降沿时间可达到18ns。

2.2 RCC变压器设计

3.脉冲磁放大电路设计

输入至脉冲磁放大电路的负高压脉冲信号,经过两级磁放大脉冲变压器后,输出高压经过快速整流二极管后输出高压快速正脉冲,如图2所示。

负高压脉冲经过变压器T2后完成一级升压,C10除隔整流分量,将信号进行耦合,与变压器T3的初级线圈形成LC振荡。同时,T3完成二级放大,经D6和D7整流后,防止输出电压反冲,对输出脉冲进行限幅和整形。输出如图所示的高压脉冲,上升沿可到20ns以内,电压随绕制匝数比增加,本电路的匝数比设计为5:25~5:30之间的调整范围。其中,变压器T2和T3的设计采用了不同材料的铁氧体磁芯,充分考虑了温度对磁芯材料的磁导率影响,绕制导线的处理和绕制工艺充分考虑抗饱和因素,实现了在宽温度范围内输出不会有较大变化,满足激光输出Q调制需求。最终输出的高压脉冲幅值可由RCC电路的反馈电路调制,也可由变压器T2和T3的匝数比进行微小调整实现。

本调Q电源在宽温范围内实现了由2kV至6kV的大范围调节,输出波形如图2中示意,正常工作的温度范围达到了-55℃~+70℃,最高工作频率5kHz。在多个激光器上进行实验,输出激光脉冲宽度到5ns~6ns。

4.仿真分析

5.结语

本文设计的宽温范围加压式调Q电源,采用RCC自激振荡电路和脉冲磁放大电路,实现了由2kV至6kV的大范围调节,最高工作频率达到5kHz。其中,脉冲磁放大电路采用不同磁芯材料绕制脉冲变压器,充分考虑了磁性材料对温度条件的敏感性,使得电路对-55℃至+70℃的宽温度范围内均可满足使用要求,提高了加压调Q电源的环境适应性和可靠性。并在多个激光器行进行了实验,输出激光脉冲宽度到5ns至6ns。

参考文献

[1]W.克希耐尔.固体激光工程.科学出版社,2002:410-415.