[發(fā)明專利]一種基于磁開關(guān)的多脈沖放電裝置和方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011101915.3 | 申請(qǐng)日： | 2020-10-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112383240B | 公開（公告）日： | 2022-04-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳云;張志波;賈敏;崔巍;宋慧敏;金迪;梁華 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H02M9/04 | 分類號(hào)： | H02M9/04 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 710051 陜西省*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 開關(guān) 脈沖 放電 裝置 方法 | ||
1.一種基于磁開關(guān)的多脈沖放電裝置，其特征在于，該裝置包括高壓發(fā)生器模塊(101)、高壓儲(chǔ)能電容(102)、空氣開關(guān)(103)、磁開關(guān)(104)、放電電阻(105)、電阻(106)、放電單元(107)；其中
高壓發(fā)生器模塊(101)用于產(chǎn)生所需的直流高壓；當(dāng)系統(tǒng)輸入為直流時(shí)，通過逆變升壓整流產(chǎn)生直流高壓；當(dāng)系統(tǒng)輸入為交流時(shí)，直接通過變壓器升壓后整流產(chǎn)生直流高壓；
高壓儲(chǔ)能電容(102)為高壓電容，與高壓發(fā)生器模塊(101)相并聯(lián)；高壓儲(chǔ)能電容(102)用于儲(chǔ)存脈沖放電能量，保證脈沖放電過程具有較高的能量密度，高壓儲(chǔ)能電容(102)的耐電壓值高于直流高壓的輸出電壓；
放電電阻(105)與高壓儲(chǔ)能電容(102)相并聯(lián)，因此，也與高壓發(fā)生器模塊(101)相并聯(lián)；放電電阻(105)用于關(guān)閉電源后釋放電容儲(chǔ)存能量，保證安全，其耐壓值與高壓儲(chǔ)能電容(102)相同；
空氣開關(guān)(103)用于保證穩(wěn)定輸出脈沖；
磁開關(guān)(104)由導(dǎo)線繞磁芯而成，非飽和狀態(tài)下其電感值超過mH量級(jí)，飽和狀態(tài)下其電感值減小80％以上；
電阻(106)為保證空氣開關(guān)可靠工作，其耐壓值與放電電阻(105)相同；
放電單元(107)為實(shí)際工作的點(diǎn)火器或流動(dòng)控制激勵(lì)腔；
電阻(106)與放電單元(107)相并聯(lián)，形成輸出單元；
空氣開關(guān)(103)、磁開關(guān)(104)、輸出單元依次相串聯(lián)，空氣開關(guān)(103)的前端接高壓發(fā)生器模塊(101)輸出端，輸出單元后端接高壓發(fā)生器模塊(101)負(fù)端。
2.如權(quán)利要求1所述的多脈沖放電裝置，其特征在于
高壓發(fā)生器模塊(101)的輸出高壓為3kV～20kV；
高壓儲(chǔ)能電容(102)的耐電壓值5kV～30kV，電容值可選1nF～1uF；
放電電阻(105)的電阻值為100k～10MΩ；
空氣開關(guān)(103)的電壓范圍為3kV～15KV；
電阻(106)的電阻值范圍為1k～100kΩ。
3.如權(quán)利要求2所述的多脈沖放電裝置，其特征在于
高壓發(fā)生器模塊(101)的輸出高壓為10kV；
高壓儲(chǔ)能電容(102)的耐電壓值為15kV，電容值為0.1uF；
放電電阻(105)的電阻值為1MΩ；
空氣開關(guān)(103)的電壓范圍為10kV；
電阻(106)的電阻值范圍為10kΩ。
4.基于權(quán)利要求1至3的任何一項(xiàng)所述的磁開關(guān)的多脈沖放電裝置的放電方法，其特征在于，包括下列步驟：
步驟1，充電儲(chǔ)能階段；此時(shí)高壓發(fā)生器模塊(101)輸出高壓給高壓儲(chǔ)能電容(102)充電，電容兩端電壓不斷升高；
步驟2，空氣開關(guān)(103)導(dǎo)通階段；當(dāng)電壓達(dá)到空氣開關(guān)(103)的響應(yīng)電壓時(shí)，空氣開關(guān)(103)導(dǎo)通，氣隙由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)；
步驟3，磁開關(guān)(104)充磁階段；此時(shí)磁開關(guān)(104)處于非飽和狀態(tài)，呈現(xiàn)大電感狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)斷開，整個(gè)放電回路輸出電流較小，放電單元(107)處于非工作狀態(tài)，整個(gè)放電回路給磁開關(guān)(104)充磁；
步驟4，磁開關(guān)(104)導(dǎo)通階段；當(dāng)充磁階段結(jié)束后，磁開關(guān)(104)將由非飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，呈現(xiàn)小電感狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，整個(gè)放電回路輸出電流較大，放電單元(107)處于工作狀態(tài)，此時(shí)放電單元(107)電流迅速增加，輸出第一個(gè)脈沖；由于放電回路負(fù)載并非純電阻，電流方向在放電過程中將發(fā)生改變；
重復(fù)步驟3、步驟4，直至高壓儲(chǔ)能電容(102)的能量耗盡。
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