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脈沖電流源廣泛應(yīng)用于核爆炸模擬中
閱讀：306 發(fā)布時間：2021-9-16
脈沖電流源作為脈沖功率技術(shù)的典型代表，在電磁發(fā)射,、核聚變,、新興強激光、高能電子與離子加速器,、等方面的應(yīng)用非常廣泛,。由于其脈沖寬度能夠達到ms級別，脈沖峰值電流可從幾千安培到兆安培,。是由慢儲能快釋放而形成的高功率源,，是脈沖功率技術(shù)的典型應(yīng)用。廣泛應(yīng)用于核爆炸模擬,、受控核聚變試驗,、脈沖激光器、高功率微波,、電磁發(fā)射及推進,、電磁成形等領(lǐng)域中。其直接表征參數(shù)包括脈沖電流幅度,、脈沖寬度,、上升時間,、下降時間等。
脈沖電流源開關(guān)電源調(diào)制方式主要有三種：恒頻變寬的脈沖寬度調(diào)制（PWM）,、恒寬變頻的脈沖頻率調(diào)制（PFM）和混合調(diào)制（PWM-PFM）方式,。PWM應(yīng)用較為廣泛，特點是控制方法簡單,、噪聲低,、滿負載時效率高且能工作在連續(xù)導電模式，但在輕載時效率低,、諧波較大,；PFM具有靜態(tài)功耗小、輕負載下效率高的優(yōu)點,，但它沒有限流的功能,，也不能工作于連續(xù)導電模式，其工作頻率不固定,，給開關(guān)電源濾波器的設(shè)計帶來困難,，另外，PFM集成芯片相比PWM價格要貴,；混合式調(diào)制方式雖然在一定程度上兼有PWM和PFM的優(yōu)點,，但也并不能*避免兩種調(diào)制方式的缺點，并且電路設(shè)計復雜,。
其工作原理是基于恒寬恒頻的脈沖控制信號,，在輸出電壓低于設(shè)定輸出值時，每個時鐘周期都輸出恒寬恒頻的脈沖控制信號,；而當輸出電壓高于設(shè)定輸出值時,，一部分時鐘周期將被跨過，在被跨過的時鐘周期里,，禁止輸出恒寬恒頻的脈沖控制信號,，功率管將一直處于關(guān)斷狀態(tài)，這種調(diào)制模式是通過調(diào)節(jié)跨過的周期數(shù)來穩(wěn)定輸出電壓,。采用PSM調(diào)制模式的開關(guān)電源工作在輕負載時,，比常規(guī)的PWM調(diào)制模式的開關(guān)效率高，頻率特性好,，負載響應(yīng)速度快,，功率管開關(guān)次數(shù)少，具有抗*力強,，EMI影響小,、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。