导读:本文包含了脉冲功率开关论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电磁轨道炮,脉冲功率电源,真空触发开关,反向开关晶体管
脉冲功率开关论文文献综述
张亚舟[1]（2017）在《脉冲功率开关在电磁轨道炮电容储能电源中的应用与实验研究》一文中研究指出电磁轨道炮因其全电能的发射方式、超高的炮口初速、广泛的应用前途而成为国内外研究的热点。脉冲功率电源作为轨道炮系统的重要组成部分,用于为发射提供所需的能量,通过电力调节装置对电源放电电流的幅值、脉宽等参数有效的控制,以适应发射器负载的需求,从而达到超越常规火炮的发射速度。基于此,本文对电磁轨道炮电容储能型电源系统中的电力调节装置—脉冲功率开关,进行了如下应用与实验研究:1、真空触发开关脉冲电源系统研究。阐述了真空触发开关(TVS)的结构、触发特性,以及多棒极型真空触发开关(MTVS)的结构、导通特性与触发方式。采用RVU-43型MTVS作为主开关、针对小口径电磁轨道炮研究的需要,研制了一套由17个118kJ模块并联组成的总储能2MJ脉冲电源系统。对元器件的选型进行了分析与讨论,基于电容器直接放电方式设计了开关的触发电路,简述了控制、充电和测试系统,建立了相应的电路模型,通过仿真与实验比较的方式,验证了模型的准确性,确保满足设计的要求。电源系统最大工作电压13kV,单个储能模块最大可输出52.45kA电流,通过时序控制可产生数毫秒脉宽、幅值较大、波形可控可调的放电电流。通过小口径轨道炮发射实验,分析了同步放电条件下,不同充电电压、调波电感值、轨道结构对发射性能的影响,进行了同步放电条件下发射一致性实验。2、反向开关晶体管脉冲电源系统研究。阐述了反向开关晶体管(RSD)的结构、工作原理、换流特性以及预充触发电路。采用RSD开关研制了一套由16个储能64kJ模块组成的总储能1MJ、结构紧凑、集成度高的电容储能型脉冲电源系统。介绍了电源储能模块的组成,采用脉冲变压器升压预充电路设计了开关的预充触发电路,简述了充电、控制以及测试系统,建立了相应的电路模型,通过仿真与实验对比,以确保轨道炮电源满足幅值较高、时序可控、精准放电的波形要求。电源系统最大工作电压16kV,单个模块最大可输出60.02kA电流。充电电压14kV时,系统同步放电最大可输出829.88kA电流。通过小口径轨道炮发射实验,分析了在相同电气参数下,同步放电与时序放电对轨道炮发射性能的影响,研究了放电时序与发射过程的匹配问题,并进行了时序放电条件下的发射一致性实验。3、晶闸管开关脉冲电源系统研究。阐述了晶闸管开关(SCR)的结构与工作原理,串、并联应用时均压保护电路以及触发技术。采用SCR研制了一套由260个50kJ模块组成的总储能13MJ的脉冲电源系统,建立了相应的电路模型,通过仿真与实验对比以确保满足设计要求。电源系统最大工作电压10kV,单个模块最大可输出67.03kA峰值电流。通过对放电波形的观察可快速检验出故障模块,并对模块中元器件故障波形进行了分析。电源系统用于中口径电磁轨道炮发射实验,充电电压8.5kV时,可输出1.29MA,数毫秒脉宽的类平顶波电流,发射实验结果良好。对所应用的TVS、RSD、SCR叁种开关,分别从开关的结构与导通机理、触发特性、电流上升率等方面展开对比分析与讨论,得到叁种开关均能应用于轨道炮脉冲电源系统,相比较SCR更为适合的结论。同时建立了MJ级电源模块二极管串、并电路模型,根据开关的工作状态将放电过程分为电流增长、换相、衰减叁个阶段进行分析,并通过仿真与实验验证了二极管串、并联应用的可行性。4、基于IGBT的小型化充电电源与电压保持技术研究。通过对多种充电方式的比较分析,认为采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的串联谐振高频恒流充电方式最为适合电磁轨道炮脉冲电源系统。为了满足250kJ电源模块高储能密度与短时高连续工作次数的要求,研制了一套小型化充电电源。对采用较大储能电源的发射系统较难满足高发射一致性的原因进行了分析,发现充电完成后金属化膜电容器电压受自身特性与系统杂散参数影响,随着等待发射时间增长而下降是其主要原因之一。当等待时间达到12s时,能量的损耗达总储能的5%以上。采用了一种简便、不额外增加系统体积的电压保持技术对充电系统进行改造,将放电电压的散布维持在1%以内,以达到提高轨道炮发射的一致性的目的。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-10-01）
王凌云,李洪涛,王传伟,刘宏伟,袁建强[2]（2017）在《500MW高功率电磁脉冲源固态开关大规模串联技术研究》一文中研究指出高压固态开关是固态重频高功率电磁脉冲源中的核心器件,为了使脉冲源功率系统达到更高的电压,需要将大量的高压固态开关进行串联使用。本文以大功率高压IGBT开关串联为例,通过对IGBT开关进行参数测试分析,得到了开关的特征参数及分布规律。采用动静态均压、高压隔离供电、精确驱动、延迟调整等方法,实现了大功率IGBT开关的串联工作,完成了500kV/1000A/50HZ全固态重频高功率电磁脉冲源功率系统开关的同步运行。(本文来源于《2017中国电磁兼容大会论文集》期刊2017-04-11）
陈昌栋[3]（2016）在《半导体脉冲功率开关模型实验研究与特性评价》一文中研究指出在微秒和亚微秒脉冲功率领域,半导体脉冲功率开关相对于传统的火花隙等气体开关优势明显,具有短恢复时间、高可靠性、低损耗、高寿命等优点。借助可控等离子层换流的思路设计的反向开关晶体管RSD(Reversely switched dynistor),其阻断电压可达几kV,电流上升率耐量可达上百k A/μs,在开通过程中可实现器件的同步均匀导通。同时传统的半导体功率开关IGBT和某些晶闸管也可应用于脉冲功率领域。RSD是晶闸管单元和晶体管单元交替排列的两端器件,晶闸管和IGBT分别是从门极触发的电流控制型和电压控制型叁端功率器件的代表。本文基于半导体载流子迁移率、载流子产生-复合、热电耦合等基本物理模型和典型器件参数的基础上,通过有限差分法、牛顿迭代法、Runge-Kutta等数学方法建立RSD、晶闸管、IGBT叁种器件的二维数值模型。保证器件阻断电压约为1000V的前提下,研究优化RSD、晶闸管、IGBT叁种器件的基区宽度和掺杂浓度。研究叁种器件的临界触发特性,保证叁种器件处于临界触发状态时,分别在低电流密度和高电流密度条件下研究对比叁种器件的开通特性和热电耦合特性。结论表明RSD同时具有相对较低的开通电压和开通损耗,且这种优势在高电流密度下更加明显。高电流密度,同等外电路条件下RSD内部的最大晶格温度远低于晶闸管和IGBT。在IGBT和晶闸管直流应用中性能指数FOM(Figure of merit)的基础上,结合器件的应用环境提出量化的半导体脉冲功率器件FOM解析公式。实验研究验证叁种器件在不同电流密度条件下的临界触发特性仿真结果,并在临界触发条件下验证对比器件的开通特性。最后,实验研究叁种脉冲功率器件的开通过程,测量得到单只器件的开通电压和开通电流,改进测量方法采用带宽大精度高的低压探头串联分压测量器件开通电压。RSD相比于其他两种器件具有更低的开通电压,计算得出RSD的开通损耗最小,约占初始能量的3.04%,并且RSD相对于晶闸管具有更好的串联特性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
付佳斌,谢卫平,伍友成,郝世荣[4]（2016）在《基于断路开关的准方波输出脉冲功率源》一文中研究指出为了改善电感储能脉冲功率源的输出波形,提出一种基于电爆炸金属丝断路开关的准方波输出脉冲功率源。该脉冲源以脉冲电容器为初始储能源,通过脉冲形成网络对电爆炸金属丝开关放电,当电流达到峰值附近时,电爆炸金属丝开关断开,将能量切换到负载上。由于脉冲形成网络中电感电流不能突变,所以负载上能得到数倍于初始储能电容充电电压的脉冲输出;由于脉冲形成网络中电容的续流作用,所以负载上能得到准方波脉冲输出。通过理论分析和电路仿真分析,确定了脉冲形成网络的电感电容级数和爆炸丝参数。对功率源进行了实验验证,实验结果表明:在1μF初始充电电容充电32 kV时,在10Ω负载上得到电压幅值83 kV,半高宽279 ns,90%平顶172 ns左右的脉冲输出,证明了该原理的脉冲功率源可行性。(本文来源于《高压电器》期刊2016年03期）
邹贵荣,王荣,孙法治[5]（2015）在《油介质脉冲功率开关相关理论研究探析》一文中研究指出脉冲功率技术是一门新兴的前沿科学技术,近年来由于广泛的应用得到了迅速发展。高压脉冲功率开关技术的发展直接制约着脉冲功率技术的应用前景。油介质具有安全性强、维护费用低、平台兼容性高等诸多优点。脉冲功率开关放电是一个复杂的过程,与开关的电极形状、正负极性、极间距离、液体介质性质和电压作用时间密切相关。文中研究了油流速和油压力对开关油介质中副产物的影响及开关油介质放电特性,为脉冲功率开关的设计及相关理论提供一定的思路。(本文来源于《东北电力技术》期刊2015年12期）
袁建强,刘宏伟,马勋,蒋天伦,姜苹[6]（2015）在《基于光导开关的固态脉冲功率源及其应用》一文中研究指出为了推动脉冲功率技术的应用,研制了紧凑、可高重复频率运行的固态脉冲功率源。通过大功率固体开关及电路拓扑结构的比较,选择了基于光导开关的层迭Blumlein线型脉冲功率源这一技术路线。基于铁电陶瓷脉冲形成线和光导开关构建了大电流固态模块,光导开关通流能力超过4 k A。已经实现的应用包括:研制了200 k V/1 k A固态脉冲功率源并与反射二极管结合实现了重复频率为100 Hz或1 k Hz、脉冲宽度约40 ns的猝发X射线脉冲输出;利用基于光导开关的Blumlein线模块产生的快脉冲进行了血液病原体灭活初步研究,可得当脉冲个数为10个时,在80 k V/cm的电场作用下红细胞悬液中细菌的抑制率为57%。(本文来源于《高电压技术》期刊2015年06期）
杨卫[7]（2015）在《电感储能脉冲功率源中晶闸管断路开关研究》一文中研究指出脉冲功率源技术作为电磁发射的关键性技术,在最近几十年中得到了快速的发展。脉冲功率源具有高电压、大电流、强脉冲等特点。随着装备小型化的要求越来越高,脉冲功率源技术也面临着提高系统储能密度以减小装置体积的课题。电感储能技术是为应对这个问题而提出的方案。电感储能能够将原有的储能密度提高数十倍甚至上百倍,这也对系统中开关提出了更多的要求。本文研究的是晶闸管在电感储能脉冲功率源中的应用,主要通过下面几方面进行：首先文章介绍了并对比了几种常用的功率半导体器件,阐述选择晶闸管作为断路开关的原因。同时,分析晶闸管的结构,了解晶闸管作为断路开关的特性。其次,从分析电感储能脉冲功率源的拓扑结构,并采用Simplorer 11.0仿真软件进行仿真。通过改变电路中的初始参数来分析晶闸管的关断特性,从而确定影响晶闸管关断的因素,为实验装置选择以及设置初始参数提供参考。然后,设计与测试晶闸管的触发模块。晶闸管的通流能力与触发信号有直接的联系。在脉冲功率系统中,需要按照系统要求设计驱动电路,来控制电路的充电与放电。最后,测量不同初始条件下系统中的电流与电压,并将测量的结果与仿真数据对比分析,得出晶闸管的在电感储能脉冲功率系统中的关断特性。本文研究了晶闸管的关断特性,为晶闸管在电感储能脉冲功率源中的应用提供了参考。(本文来源于《南京理工大学》期刊2015-03-01）
邹贵荣[8]（2014）在《油介质脉冲功率开关绝缘特性研究》一文中研究指出在当今现代社会,尤其是脉冲功率领域,高功率重复频率脉冲功率技术发展日益迅猛,面对超高电压、大电流,对脉冲功率装置的元件提出了更高的要求,开关元件表现的尤为突出。开关作为脉冲功率系统中的关键性元件,其能够把初级储能有效地传递给负载,所有高脉冲的形成都需要以成功研制出各种高性能的开关为基础的。本文首先针对脉冲功率技术作了一个总体简述,并阐述了油介质脉冲功率开关的发展与应用情况。其次,文章介绍了液体作为一种绝缘介质下,电场的实用公式,油介质的放电特性及击穿过程。本文的主要工作包含仿真及实验两部分。仿真部分,使用Solidworks软件建立脉冲功率开关的简易模型；使用Ansoft软件分别对脉冲功率开关在不同情况下的油介质的叁维电场进行了计算。通过对Ansoft软件应用的研究,实现其对液体油介质脉冲功率开关全场域电场分布情况进行计算和分析,开关在不同的电场分布情况下,进行了深入的理论分析。查看场强分布可知,溶解气体对油介质的场强分布影响很大,油的相对介电常数对场强大小也有一定影响。因此在开关设计时,可采取各种措施,如与固体并用,经常检测油的绝缘性等,来提高开关自身的绝缘水平。实验部分,分别在绝缘强度开关以及重复频率DVT(design-verification test)开关上进行实验。探究了油流量、油压力对击穿电压的影响,以及不同开关设计、不同电极材料的腐蚀特性,为脉冲功率开关的开发和设计提供依据。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-09-01）
叶岳顺,申高,郑建[9]（2014）在《Q开关激光脉冲功率测试的研究》一文中研究指出由于光电探测器在强激光辐照时易发生响应信号饱和,而无法有效测量脉冲宽度,最终影响脉冲功率的结果。通过研制脉冲波形能量测试系统,优化脉冲宽度和脉冲能量的测试手段,实现激光脉冲功率的实时检测。(本文来源于《应用激光》期刊2014年04期）
孙文伟,颜骥,任亚东,熊辉,唐柳生[10]（2014）在《基于半导体开关的100kV脉冲功率系统》一文中研究指出介绍了一种基于脉冲功率晶闸管的100 kV高压脉冲功率系统,详细说明了系统整体设计方案,同时描述了关键电路的设计原理及系统布局时所要注意的关键点。试验证明,该系统可靠性高、实用性强。(本文来源于《大功率变流技术》期刊2014年04期）
脉冲功率开关论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高压固态开关是固态重频高功率电磁脉冲源中的核心器件,为了使脉冲源功率系统达到更高的电压,需要将大量的高压固态开关进行串联使用。本文以大功率高压IGBT开关串联为例,通过对IGBT开关进行参数测试分析,得到了开关的特征参数及分布规律。采用动静态均压、高压隔离供电、精确驱动、延迟调整等方法,实现了大功率IGBT开关的串联工作,完成了500kV/1000A/50HZ全固态重频高功率电磁脉冲源功率系统开关的同步运行。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
脉冲功率开关论文参考文献
[1].张亚舟.脉冲功率开关在电磁轨道炮电容储能电源中的应用与实验研究[D].南京理工大学.2017
[2].王凌云,李洪涛,王传伟,刘宏伟,袁建强.500MW高功率电磁脉冲源固态开关大规模串联技术研究[C].2017中国电磁兼容大会论文集.2017
[3].陈昌栋.半导体脉冲功率开关模型实验研究与特性评价[D].华中科技大学.2016
[4].付佳斌,谢卫平,伍友成,郝世荣.基于断路开关的准方波输出脉冲功率源[J].高压电器.2016
[5].邹贵荣,王荣,孙法治.油介质脉冲功率开关相关理论研究探析[J].东北电力技术.2015
[6].袁建强,刘宏伟,马勋,蒋天伦,姜苹.基于光导开关的固态脉冲功率源及其应用[J].高电压技术.2015
[7].杨卫.电感储能脉冲功率源中晶闸管断路开关研究[D].南京理工大学.2015
[8].邹贵荣.油介质脉冲功率开关绝缘特性研究[D].大连理工大学.2014
[9].叶岳顺,申高,郑建.Q开关激光脉冲功率测试的研究[J].应用激光.2014
[10].孙文伟,颜骥,任亚东,熊辉,唐柳生.基于半导体开关的100kV脉冲功率系统[J].大功率变流技术.2014