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基于boost效应的XRAM电路研究
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作者 姜松 蔡萌萌 饶俊峰 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第3期309-316,共8页
电感储能型脉冲电源在脉冲磁场领域有着广泛的应用前景,其中利用多级电感串联充电和并联放电的XRAM电路拓展性更强。提出了一种利用MOSFET开关、且有电容boost效应辅助升流的XRAM电路,其结构简单,便于模块化设计,无需高压直流源就可产... 电感储能型脉冲电源在脉冲磁场领域有着广泛的应用前景,其中利用多级电感串联充电和并联放电的XRAM电路拓展性更强。提出了一种利用MOSFET开关、且有电容boost效应辅助升流的XRAM电路,其结构简单,便于模块化设计,无需高压直流源就可产生大电流脉冲和脉冲磁场。基于这种拓扑,搭建了由2个两级XRAM电路并联的四级XRAM电路,只需24 V直流供电电压,即可在10μH电感负载上产生频率10~100 Hz、脉宽0~2 ms的0~150 A脉冲电流,进而产生最大0.125 T的脉冲磁场,验证了方案的可行性。电路仿真验证了电容的升流作用,并对不同充电时间的升流效果进行了比较。通过增加并联支路数量,可以获得更强的脉冲磁场。 展开更多
关键词 xram电路 电感储能 脉冲电流 脉冲磁场
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多级XRAM型脉冲功率电源开关器件简化研究 被引量:3
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作者 张玉宸 戴玲 +2 位作者 樊晟廷 冯永杰 林福昌 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期8-14,共7页
电磁发射的能力主要取决于脉冲功率电源系统,脉冲功率电源的优化是电磁发射技术取得进一步突破的关键技术之一。电感储能型脉冲功率电源在能量密度方面有很大优势,具备深远的发展潜力。基于串联充电和并联放电的XRAM型脉冲功率电源具有... 电磁发射的能力主要取决于脉冲功率电源系统,脉冲功率电源的优化是电磁发射技术取得进一步突破的关键技术之一。电感储能型脉冲功率电源在能量密度方面有很大优势,具备深远的发展潜力。基于串联充电和并联放电的XRAM型脉冲功率电源具有结构简单、可扩展性强的优点。分析了多级XRAM电源拓扑结构中二极管器件的工作原理,按照功能分类,提出了简化二极管器件数量的方案。建立了基于ICCOS的30级XRAM型脉冲功率电源带轨道炮负载的仿真模型,每5级为一个电源模块,系统总储能为365 kJ,发射效率近20%。通过对比简化前后模型性能指标的仿真结果,证明了简化第一级的下臂二极管不利于多级电源的运行。简化多级拓扑中的最后一级逆流电容串联二极管,以及在优化逆流电容参数的前提下简化充电晶闸管的反并二极管,对电源模块的放电电流没有明显影响。 展开更多
关键词 电磁发射 电感储能 xram 二极管 模块化
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含有强耦合电感的XRAM发生器及100kJ模块设计 被引量:3
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作者 马山刚 于歆杰 +2 位作者 李臻 丁健民 刘旭堃 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期475-480,共6页
电感储能型脉冲电源由于具有较高的储能密度和相对容易实施等优势而倍受研究者的关注。Meat grinder和XRAM是构成电感储能型脉冲电源的两种基本拓扑单元。其中,由多个电感线圈串联充电、并联放电构成的XRAM拓扑在结构上具有较强的拓展性... 电感储能型脉冲电源由于具有较高的储能密度和相对容易实施等优势而倍受研究者的关注。Meat grinder和XRAM是构成电感储能型脉冲电源的两种基本拓扑单元。其中,由多个电感线圈串联充电、并联放电构成的XRAM拓扑在结构上具有较强的拓展性,易于实现模块化。本文将构成XRAM电路的多个电感定制成为相互层叠的多个空心平面螺旋线型线圈结构,使电感线圈间具有强耦合作用。与原有结构相比,在相同储能时体积更小。理论分析和初步试验说明了电感间的强耦合作用不会弱化电路的电气性能。最后,讨论了利用这种含有强耦合电感的XRAM拓扑构建100k J能级模块的方案,并计算了储能密度,突出了其优越性。 展开更多
关键词 电感储能型脉冲电源 xram 强耦合 储能密度 模块化
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基于超导脉冲变压器的两级XRAM电路实验 被引量:3
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作者 巴奉丽 王艳萍 +3 位作者 万隆 姜晓东 张涛 李海涛 《低温与超导》 CAS 北大核心 2021年第10期28-33,共6页
将高温超导脉冲变压器和XRAM电路相结合,理论上可以降低电感充电功率的要求并可以获得高幅值的电流脉冲。基于两个小型高温超导脉冲变压器模块搭建了XRAM结构的连续脉冲电源电路实验平台,并分别在常温和液氮温度下对电路进行了验证性实... 将高温超导脉冲变压器和XRAM电路相结合,理论上可以降低电感充电功率的要求并可以获得高幅值的电流脉冲。基于两个小型高温超导脉冲变压器模块搭建了XRAM结构的连续脉冲电源电路实验平台,并分别在常温和液氮温度下对电路进行了验证性实验。在5 Hz的固定工作频率下,液氮温度下测得的实验波形与仿真波形基本一致,且需要的初级充电功率为1.35 kW,远小于常温下34.2 kW的功率需求。实验结果证明了基于高温超导脉冲变压器的XRAM电路是可行的,且相对于传统电感储能,超导电感储能在降低对初级充电电源的电压和功率要求方面具有非常大的优势。 展开更多
关键词 脉冲功率电源 电感储能 超导储能 超导脉冲变压器 xram电路
原文传递
串充并放型电感储能脉冲电源XRAM的解耦改进 被引量:4
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作者 于歆杰 初祥祥 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期710-714,共5页
电感的能量密度比电容高一个数量级,因此在脉冲电源领域有较大的应用潜力。基于串充并放原理,串充并放型电感储能脉冲电源XRAM在成本、可拓展性等方面相比其他拓扑有着明显的优势。该文分析了XRAM的工作原理,指出了原有XRAM中的缺陷:原X... 电感的能量密度比电容高一个数量级,因此在脉冲电源领域有较大的应用潜力。基于串充并放原理,串充并放型电感储能脉冲电源XRAM在成本、可拓展性等方面相比其他拓扑有着明显的优势。该文分析了XRAM的工作原理,指出了原有XRAM中的缺陷:原XRAM存在耦合,电感、晶闸管的电流存在长时间大幅高频振荡。在此基础上提出了通过引入隔离二极管,对XRAM进行解耦的解决方案;进行仿真比较解耦前后4个关键电气性能指标的差异。结果表明:解耦后的XRAM弥补了原有XRAM的不足,在保持原拓扑所有优势的同时,显著改善了部分电气性能指标。 展开更多
关键词 电感储能型脉冲电源 xram 解耦 电气性能指标
原文传递
Overview of Circuit Topologies for Inductive Pulsed Power Supplies 被引量:5
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作者 Xinjie Yu Xukun Liu 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 2017年第3期265-272,共8页
The pulsed power supply(PPS)is one important component in the electromagnetic launch system.The inductive PPSs have attracted researchers’attentions with the major advantages of high energy storage density(over the c... The pulsed power supply(PPS)is one important component in the electromagnetic launch system.The inductive PPSs have attracted researchers’attentions with the major advantages of high energy storage density(over the capacitive PPSs)as well as simple structure and easy control(over the rotating mechanical PPSs).As for the inductive PPSs,the circuit topology of the basic module will directly determine the comprehensive performance of the whole system.From the perspectives of working principles,strengths,weaknesses,and comprehensive performance,this paper presents a historical and technical review of the major circuit topologies for the inductive PPSs. 展开更多
关键词 Circuit topology electromagnetic railgun inductive energy storage inductive pulsed power supply meat grinder xram
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