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脉冲变压器磁芯重复频率复位电路的研究

徐海鹏 杨兰均 张志远 江宏球 张立

徐海鹏, 杨兰均, 张志远, 等. 脉冲变压器磁芯重复频率复位电路的研究[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 015002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170323
引用本文: 徐海鹏, 杨兰均, 张志远, 等. 脉冲变压器磁芯重复频率复位电路的研究[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 015002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170323
Xu Haipeng, Yang Lanjun, Zhang Zhiyuan, et al. Repetitive reset circuit of magnetic core of pulse transformer[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 015002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170323
Citation: Xu Haipeng, Yang Lanjun, Zhang Zhiyuan, et al. Repetitive reset circuit of magnetic core of pulse transformer[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 015002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170323

脉冲变压器磁芯重复频率复位电路的研究

doi: 10.11884/HPLPB201830.170323
详细信息
    作者简介:

    徐海鹏(1992-), 男,硕士,从事脉冲功率技术及其应用研究;xuhaipeng@stu.xjtu.edu.cn

    通讯作者:

    杨兰均(1968-), 男,教授,从事脉冲功率技术及等离子体技术研究;yanglj@mail.xjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TM89

Repetitive reset circuit of magnetic core of pulse transformer

  • 摘要: 为了提高脉冲变压器磁芯的利用率,需要给脉冲变压器施加退磁电流,使磁芯达到负向饱和点以获得最大的磁感应强度增量。研究了一种工作电压在几十伏的重复频率脉冲复位电路,产生反向脉冲电流,实现磁芯复位。研究了不同复位电容容量和充电电压条件下的磁芯复位效果,发现磁芯复位效果与复位电容所储存的能量具有正相关性。综合考虑脉冲变压器工作的要求,选用较低工作电压和较大复位电容容量的方案。对比分析了有无磁芯复位时硅钢带环形磁芯脉冲变压器的磁化特性,说明了加入复位电路的必要性。试验表明,该复位电路在50 Hz重复频率下可长时间稳定运行。
  • 图  1  复位电路原理图

    Figure  1.  Schematic of reset circuits

    图  2  IGBT和SCR的触发信号

    Figure  2.  Trigger impulses of IGBT and SCR

    图  3  不同复位电容和充电电压下的复位效果

    Figure  3.  Effectiveness of reset circuit with different capacitance and charging voltage

    图  4  测试电路

    Figure  4.  Testing circuit

    图  5  有/无复位时的输出电压

    Figure  5.  Output voltage with /without reset

    图  6  重复频率50 Hz下复位电容两端电压

    Figure  6.  Voltage of reset capacitor under 50 Hz

    表  1  不同电容电压下磁芯的伏秒积

    Table  1.   Voltage-second product of magnetic core

    Cr / UCr voltage-second product /(kV·μs)
    1.5 mF/150 V 30.48
    1.5 mF/100 V 30.09
    1.5 mF/24 V 5.28
    6.6 mF/24 V 29.52
    11 mF/24 V 30.12
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    表  2  复位效果影响因素

    Table  2.   Simulated effectiveness of reset circuit

    Q=CrUCr maximum magnetic induction Bm / T W=(CrUCr2)/2 maximum magnetic induction Bm / T
    0.3 mF×200 V 1.78 0.3 mF×200 V 1.78
    1.5 mF×40 V 1.70 1.5 mF×90 V 1.77
    3 mF×20 V 1.43 3 mF×65 V 1.76
    8 mF×7.5 V 0.81 8 mF×40 V 1.74
    - - 16 mF×28 V 1.71
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-25
  • 修回日期:  2017-11-01
  • 刊出日期:  2018-01-15

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