摘要：空间等离子体环境模拟与研究装置SPERF(Space Plasma Environment Research Facility)中,环向场TF(toroidal field)线圈用于磁重联实验,物理上要求该线圈的脉冲电流在80μs的时刻大于200 kA,这对脉冲电流源的整体设计、放电开关和放电测试等提出了较高的技术要求。研究TF线圈脉冲电流源的设计、关键技术和测试,以实现这种100μs量级的脉冲大电流。首先,介绍了脉冲电源的结构,计算了脉冲电源的参数,设计了脉冲电源的模块化结构;其次,研究了放电开关组件的设计和测试;最后,介绍了脉冲电流源的测试,测试结果表明脉冲电流源能可靠地工作。所研究的脉冲电源对SPERF磁重联实验的开展具有重要意义,同时对脉冲强磁场、脉冲功率和电磁兼容等领域也具有参考价值。

摘要：为满足脉冲磁窗技术对磁体激励电流的需求(平台期时间1～10ms可调,最小值约24kA),研究了一种能量利用率高、能库小的多电容器组分时放电电源。设计了脉冲电源的拓扑结构,基于仿真分析了电源参数与电流纹波、电容器组路数之间的关系,及其对放电回路参数变化的敏感性,给出了6路电容器组分时放电的优化结构,并通过实验进行了验证。实验过程中通过晶闸管串联提高了其关断的可靠性,通过二极管三串两并的方式解决了重频模式下二极管承受反向电压能力下降的问题,进一步提高了电源放电的可靠性。