[發明專利]一種具有能量回收的電感儲能型脈沖電源及能量回收方法

在審

• 申請號: 201710859651.X
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107707147A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 劉輝
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02;H03K3/57
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)11386
• 代理人: 龔頤雯,彭霜

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其涉及一種具有能量回收的電感儲能型脈沖電源及能量回收方法。

背景技術

ICCOS換流的單級STRETCH meat grinder嵌入XRAM拓撲是中國清華大學電機系于歆杰課題組提出的一種典型的電感儲能型脈沖電源拓撲結構。

在STRETCH meat grinder拓撲中采用高耦合的電感線圈以獲得較大的電流放大倍數。XRAM的每一級的電流放大倍數是1，電流的倍增通過增大XRAM的級數來實現，若不考慮由于ICCOS換流導致電容儲能占總儲能的百分比增大的影響，n級XRAM電流倍增系數是n。

單級STRETCH meat grinder嵌入XRAM的拓撲結構是結合了STRETCH meat grinder和XRAM二者的優點，將XRAM中的每一級采用一個STRETCH meat grinder來代替，若STRETCH meat grinder的電流放大倍數為m，那么單級STRETCH meat grinder嵌入n級XRAM的電流倍增系數就為m×n。

在負載發射出去之后，電感儲能型脈沖電源的電路中還殘存了大量的剩余能量，這些能量都集中在電路的電感和換流電容中，為重新回收利用這些殘余能量，需要對電路系統設置回收電路。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種具有能量回收的電感儲能型脈沖電源及能量回收方法，用以在負載發射出去之后，回收電感儲能型脈沖電源的電路中殘存的剩余能量。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種具有能量回收的電感儲能型脈沖電源，包括單級STRETCH meat grinder嵌入2級XRAM電路，還包括能量回收電路；所述能量回收電路包括：初級電源u_s、晶閘管T_f0～T_f2、晶閘管T₂、晶閘管T₂₁、限流電阻R_Tf1和R_Tf2、二極管D₂₁、換流電容C₁₁和C₂₁、電感L₂₁和L₂₂的等效電感線圈L₂、電流檢測器和回收電路晶閘管控制器；所述電流檢測器檢測負載Load的電流，輸出檢測信號到所述回收電路晶閘管控制器控制晶閘管T_f0～T_f2、晶閘管T₂和晶閘管T₂₁通斷；

晶閘管T_f0、換流電容C₁₁、限流電阻R_Tf1、晶閘管T_f1和初級電源u_s組成一個充電回路，將存儲在換流電容C₁₁中的能量回收到初級電源u_s中；

晶閘管T_f0、換流電容C₁₁、晶閘管T₂、晶閘管T₂₁、換流電容C₂₁、限流電阻R_Tf2、晶閘管T_f2和初級電源u_s組成另一個充電回路，將存儲在換流電容C₂₁中的能量回收到初級電源u_s中；

換流電容C₂₁、等效電感線圈L₂、二極管D₂₁和晶閘管T₂₁構成一個LC并聯諧振回路。

進一步地，當電流檢測器檢測負載Load的電流為0時，回收電路晶閘管控制器輸出控制信號Control控制晶閘管T_f0～T_f2、晶閘管T₂和晶閘管T₂₁導通。

進一步地，控制信號Control為一觸發脈沖信號，脈沖寬度為1ms。

進一步地，所述控制信號Control為觸發脈沖信號串，脈沖信號個數3個，脈沖寬度為1ms，重復周期為10ms。

一種具有能量回收的電感儲能型脈沖電源的能量回收方法，包括以下步驟：

步驟一、在所述電感儲能型脈沖電源給軌道炮供電到發射過程，能量回收電路的晶閘管T_f0～T_f2斷開，使回收電路的充電回路斷開，不干擾脈沖電源的供電；