美科幻战舰剑指中国简析电磁炮脉冲电源

2013-10-22 00:06

　　由于电容器在工业上得到了广泛应用，在电磁轨道炮发展的起步阶段，人们通常把电容器组作为提供电源的首选。利用闭合开关可以对脉冲的形状进行相对灵活的控制。重点实验室组建的高功率脉冲电源是电容器储能方式。

　　表2. 常用储能方式研究水平

　　高功率脉冲电源是将储存的高密度能量进行快速压缩、转换或直接释放给负载，主要应用在受控热核聚变研究和表面材料处理等领域。在表面材料磁控溅射研究中，高功率脉冲电源因其高脉冲峰值功率和低脉冲占空比在磁控溅射中产生高金属离化率、高能量离化粒子，从而使得沉积致密、薄膜能高。

　　为满足磁控溅射领域的应用要求，电源需具备连续可调稳压功能和过流过热打火保护功能。电压上升时间应小于 2μs。图示出电源结构图。

电源结构图

　　设计电源为恒压控制方式，输出峰值电压、电流为2KV/500A，脉宽10~60 s，频率10Hz～1kHz。

　　主回路设计

　　下图为主回路结构。初级能源部分是提供能量输入的“慢储能”过程，具体过程是：三相交流电经 EMI滤波、三相不可控整流后，进入工频滤波环节。其中滤波电容可通过放电回路实现安全放电。由两个半桥 IGBT模块搭建全桥逆变电路，通过变压器变频整流电路将能量快速传送到储能电容中，针对储能充放电流的特殊要求，采用PWM芯片SG3525和89F51作为控制系统的核心。

主回路电路图