摘要：基于某大口径电热化学炮工程化研究的需求,开展了紧凑型脉冲电源模块的研究。根据之前发射试验所得结论,以及发射系统对重频连发能力和约束空间的要求,确定了脉冲电源模块的技术参数、电路拓扑和功率器件方案。针对功率器件的特点,提出了共用电极式一体化结构方案和主、被动相结合的内嵌式散热管理方案。通过结构和制造工艺的改进,使功率器件适应了火炮射击的强振动环境,并借助缩比样品验证了其抗振动冲击能力。运用多物理场仿真分析手段,在内嵌式散热结构设计、抗振动冲击试验、模块一体化结构设计等研究的基础上,设计和试制了储能密度高、适应强振动环境、具备重频连发能力的紧凑型脉冲电源模块,并通过模拟负载放电测试和电热化学炮发射试验验证了研究方案的可行性。紧凑型脉冲电源模块的储能密度为1.4 MJ/m3,在短路负载工况和自然冷却方式下能以6次/min的频率连续工作3次。研究结果有助于推进电热化学发射技术的工程化发展,同时也为今后发展大储能量、小型化脉冲电源提供了技术储备。

摘要：为了给电容储能型脉冲电源技术的进一步发展提供指导,简要说明脉冲电源模块(PPM)的储能容量设计思路,重点介绍小型化PPM技术现状,分析国内PPM研究存在的不足。由于PPM的储能密度较低,与武器实用标准还存在很大差距,模块小型化技术将继续是今后一段时间电炮工程化应用研究的一个关键点和重要方向,研究内容主要涵盖大功率元件小型化、模块结构紧凑化两方面。根据电炮发射工况与工程化系统的特点,指出推动脉冲电源小型化技术发展和工程化应用亟待解决的主要技术问题,包括发射环境适应性、重频连发的热管理技术和紧凑化结构的电磁兼容技术等。建议针对阻碍脉冲电源工程化发展的问题积极开展研究,以迅速破解技术瓶颈,早日实现电炮的应用。