四倍压技术改善RSD脉冲功率系统运行频率研究

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摘要基于RSD单次运行,本文研究了其重复频率运行,设计了重频运行系统,针对系统中电容充电速度较慢的问题,首次提出用四倍压电路给电容充电,以提高系统的运行频率。仿真和实验结果均显示,四倍压电路实现了电容快速充电,可在150μs内将3μF电容充电至2.0kV。基于四倍压电路充电,系统运行频率可达500Hz,放电电流达2.2kA(脉宽为9μs),di/dt为497.2A/μs,且器件工作稳定。

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	尚超
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关键词 ：脉冲功率, 重频, 四倍压, 半导体, 电容

Abstract：The repetitive frequency operation of RSD was studied and the circuit was designed based on the single operation of RSD in paper. Aiming at the problem that the capacitor in system was charged with a low speed, four-multiple-voltage circuit was firstly advanced to charge capacitance, which improves the operation frequency of the pulse power system. Simulations and experiments show that the fast charge of capacitor was achieved by four-multiple-voltage circuit, and the voltage of capacitance of 3μF can reach 2.0kV within 150μs. The operation frequency of the system can reach 500Hz based on the four-multiple-voltage charge, and the peak current is 2.2kA (pulse width is about 9μs), di/dt 497.2A/μs.

Key words： pulse power repetitive frequency four-multiple-voltage semiconductor capacitor

收稿日期: 2017-07-16 出版日期: 2018-02-07

基金资助:山东省高等学校科技计划项目(J16LB10)

作者简介: 尚超(1979-),男,讲师,博士,研究方向为电力电子及脉冲功率技术

引用本文:

尚超, 刘云龙, 王文成, 台流臣. 四倍压技术改善RSD脉冲功率系统运行频率研究[J]. 电气技术, 2018, 19(2): 32-35. Shang Chao, Liu Yunlong, Wang Wencheng, Tai Liuchen. Study on improving the operating frequency of pulse power system of RSD with four-multiple-voltage technology. Electrical Engineering, 2018, 19(2): 32-35.

链接本文:

https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2018/V19/I2/32

[1] 董守龙, 姚陈果, 杨楠, 等. 基于Marx电路的全固态纳秒脉冲等离子体射流装置的研制[J]. 电工技术学报, 2016, 31(24): 35-44.
[2] 曹荣刚, 李军. 脉冲功率电源辐射电磁场屏蔽测量与分析[J]. 高电压技术, 2014, 40(4): 1159-1164.
[3] 余岳辉, 梁琳, 李谋涛, 等. 超高速半导体开关RSD的开通机理与大电流特性研究[J]. 电工技术学报, 2005, 20(2): 36-40, 62.
[4] 马伟明, 肖飞, 聂世雄. 电磁发射系统中电力电子技术的应用与发展[J]. 电工技术学报, 2016, 31(19): 1-10.
[5] 洪武, 梁琳, 余岳辉. 两步式放电改善反向开关晶体管开通特性研究[J]. 物理学报, 2012, 61(5): 499-505.
[6] 尚超, 梁琳, 余岳辉, 等. 反向开关晶体管通态压降的精确测量与研究[J]. 电工技术学报, 2011, 26(3): 129-133.
[7] Xu Yali, Zeng Xinan, Yu Shujuan. Inactivation of papain by the treatment of pulsed electric fields[J]. High Voltage Engineering, 2005, 31(12): 39-41.
[8] 梁勃, 王文基. 百兆瓦级RSD脉冲功率组件及其在岩石爆破中的应用[J]. 半导体技术, 2016, 41(4): 297-301.
[9] Grekhov I V, Kozlov A K, Korotkov S V, et al. High-Voltage RSD switches of submegaampere current pulses of microsecond duration[J]. Instruments and Experimental Techniques, 2003, 46(1): 48-53.
[10] 周郁明, 余岳辉, 陈海刚, 等. 一种高压RSD开关触发方法的设计[J]. 电工技术学报, 2007, 22(10): 113-116.
[11] Heesch E M, Yan K, Peman A M, et al. Matching repetitive pulsed power to industrial processes, IEEJ Trans[J]. FM, 2004, 124(7): 607-612.
[12] 王晓彤, 项祖涛, 宋立新, 等. 采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析[J]. 高压电器, 2017, 53(2): 132-138.
[13] 梁琳, 潘铭, 舒玉雄, 等. 用于脉冲功率领域的碳化硅四层器件性能概述[J]. 现代应用物理, 2016, 7(2): 020401-020404.
[14] 梁琳, 刘程. 碳化硅RSD的二维数值模型研究[J]. 电力电子技术, 2016, 50(1): 105-108.
[15] 周竞之, 王海洋, 何小平, 等. 大功率半导体开关RSD触发导通特性的实验研究[J]. 电工技术学报, 2012, 27(10): 176-181.
[16] 王海洋, 何小平, 周竞之, 等. 高功率反向开关晶体管开关寿命特性[J]. 强激光与粒子束, 2012, 24(5): 1191-1194.
[17] 朱玉德, 刘小俐, 肖彦, 等. 超高速脉冲晶闸管设计及特性[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26(4): 73-76.
[18] 朱雨翔, 兰生. 基于磁开关的低频高压脉冲电源的设计与仿真[J]. 电气技术, 2016, 17(1): 42-45.
[19] 王野, 姜万东, 叶佳虹, 等. 一种新型超级电容模组充电电源设计[J]. 电气技术, 2017, 18(5): 109-112, 116.