脉冲功率源瞬态反向过电流机理及优化

作者:徐麟; 张军*; 刘佳; 董健年; 王浩
来源:电工技术学报, 2020, S2: 629-635.
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191503

摘要

针对脉冲功率源使用过程中出现的反向浪涌过电流问题,该文建立带有充电机输出端整流桥的脉冲成形网络等效电路。采用理论分析与仿真计算相结合的方法,讨论电路放电三个阶段的机理,分析充电机输出端整流桥过电流烧毁的原因,并提出抑制反向浪涌过电流的方法。研究表明,充电机整流桥与脉冲电容器反向并联后改变了原有脉冲成形网络拓扑结构,由于回路分布参数的影响,整流桥在换路阶段与续流硅堆同时导通,并产生瞬态浪涌过电流。晶闸管在换路后没有截止,电容器通过晶闸管回路不断充放电。采用在整流桥支路串接大功率阻尼电阻的方法可以有效降低浪涌过电流,并使晶闸管正常关断,电容器反压通过整流桥支路释放能量,延长电容器使用寿命。实验结果表明,阻尼电阻能有效降低反向浪涌过电流,整流桥没有再出现损坏。该方法有助于提升紧凑型脉冲功率源的可靠性,为后续脉冲功率系统设计提供了参考。