rsd开关在脉冲电源中的应用研究

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1、RSD开关在脉冲电源中的应用研究

2、第1lunouseg(this)">RSD触发开通条件是通过控制RSD等离子体层出现的过量电荷耗尽所要求的时间texh,与RSD中再生反馈开始的时间相比较来得到。该条件为500)this.style.ouseg(this)">式中tR为控制等离子层的触发时间；IR为触发电流，不论IR波形怎样，只要IR<0就有效；dIF/dt为开通的脉冲电流上升率；vG为与RSD中再生反馈开始的时间所对应的参数。因此，RSD的正常开通与触发电流的大小和触发电流持续的时间有关。3脉冲电源中关键元件的设计3.1RSD触发开通的3个条件根据RSD的触发开通的

3、3个条件：触发电流须反向；反向电流大小必须达到一定量级；反向电流持续的时间长短，电路中必须有一个延迟隔离的元件磁开关。而且要形成反向触发脉冲电流，需要解决脉冲变压器的设计问题，因为它的性能好坏都将影响到触发回路的触发效率。因此，经综合考虑需要对磁开关和脉冲变进行专门重点设计。3.2磁开关的设计磁开关的磁心选择原则：高频特性好，且高频损耗小；初始磁导率高；磁通密度DB=Br+Bs大(Br为剩余磁通密度，Bs为饱和磁通密度)，但Br又不能太大，否则磁复位困难；电阻率高。即磁滞回线越窄越高越好[3]。对于磁性元件，其非饱和电感500)this.style.ouseg(this)"

4、>为电感匝数；S为磁心的截面积,m2；l为平均磁路长度,m；FS为填充因子，可取FS=0.8´(dm+di)/dm，其中，di为绝缘材料厚度；dm为磁心厚度。饱和电感为500)this.style.ouseg(this)">即tks与磁心材料、N、S和V0(磁开关输入端电压)等有着密切的关系。设Im为流过RSD的最大电流，那么磁开关的总压缩比为500)this.style.ouseg(this)">设mk为初始磁导率；令饱和磁导率mks=mrm0(相对磁导率mr为102~105的数量级)，由于磁开关饱和时mks=m0，则上式即为500)this.style.ou

5、seg(this)">若使用环形磁心，设单个磁心的截面积为A时，则所需磁心个数即为m=S/A(10)3.3脉冲变压器的设计（1）脉冲变压器截面积和体积的确定首先应根据伏秒积平衡方程确定脉冲变压器初级绕组匝数和磁心截面积，使变压器在承受一定伏秒积下不致饱和。初级绕组匝数可由下式得到：500)this.style.ouseg(this)">式中Npri为变压器原边匝数；V2为原边工作电压；DB为磁心的磁通密度；S为磁心截面积，由此确定次级绕组匝数。如图2所示脉冲变压器在触发回路中的等效电路图，得到伏秒积平衡方程500)this.style.ouseg(this)">主回路放电电

6、容。从变压器的输入电压V2和DB间的关系可知，铁芯截面积为500)this.style.ouseg(this)">式中a为磁心材料的叠层因子。500)this.style.ouseg(this)">应用AP法[6]确定脉冲变压器的体积，脉冲变压器的AP(以下记为AP)值（调窗与磁芯截面积之积）为500)this.style.ouseg(this)">脉冲变压器的磁心结构优化设计可参考文[5]。（2）脉冲变的电气参数计算如图2脉冲变压器的实际变比[6]为500)this.style.ouseg(this)">其中Nt为理想升压比，因为变比是随互感电流IM的减小而增加的，所以变

7、比是随着互感的增加而增加的。脉冲变压器互感可用下式来描述500)this.style.ouseg(this)">其中m、S分别为磁心的磁导率和截面积；Npri、Nsec分别为原边与副边的导线匝数；l为磁心的平均磁路长。由式(13)和(18)得到式(17)的另一种表达式500)this.style.ouseg(this)">在电气与磁心结构固定的条件下，M随着诸如k和Npri等的线圈结构参数[7]的增加而增加。根据变压器初级电流有效值的大小确定初级绕组线径，其电流有效值为500)this.style.ouseg(this)">式中t为C3的放电时间(由触发控制开关控制)。然后

8、根据触发电压的要求确定变压器升压比，进而选择次级绕组匝数与线径。脉冲变压器的自动偏转磁通复位电路设计可参考文[8]。（3）脉冲变压器电压的上升时间变压器的电压上升时间由等效触发电路图2所示，它等价于电荷由C3转移到C2的时间500)this.style.ouseg(this)">脉冲变压器改变了电流方向，实现触发回路与主放电回路隔离，并提高触发脉冲的上升率，将输出触发脉宽进行磁通压缩。4RSD端电压翻转式触发的脉冲电源4.1反向电流注入方式目前国外有3种典型的反向电流注入方式，一种是直接反向电流注入方式；另一种注入