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公开(公告)号：CN117978133B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410125170.6
申请日：2024-01-29
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供一种重频脉冲电流源发生装置，属于脉冲功率技术领域，包括：低压直流电源，高压脉冲电源，直流断路器，续流二极管和磁体；低压直流电源的第一端与直流断路器的第一端连接，直流断路器的第二端、高压脉冲电源的输入端和续流二极管的阴极连接，高压脉冲电源的输出端与磁体的第一端连接，磁体的第二端、续流二极管的阳极和低压直流电源的第二端连接；在一个脉冲周期内，高压脉冲电源提供无功能量，且无功能量在电容器和磁体电感之间转换，低压直流电源提供有功能量。本发明通过低压直流电源和高压脉冲电源实现磁体中的能量回收至高压脉冲电源中的电容器，每个脉冲之后电容电压可恢复到初始值的100％，无需在脉冲之间对电容器充电。
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公开(公告)号：CN117997090A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410125167.4
申请日：2024-01-29
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H02M1/12 , H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/088
摘要： 本发明提供一种基于磁耦合被动滤波的纹波抑制交错并联变换器，属于电力电子变换器技术领域，具体包括：N相交错并联变换器和磁耦合被动滤波结构，磁耦合被动滤波结构并联在N相交错并联变换器的输出端；磁耦合被动滤波结构包括串联的滤波绕组、电感和电容，通过磁耦合产生与N相交错并联变换器的输出电流同频反向的交流电流；N相交错并联变换器由N个功率半桥单元并联组成，功率半桥单元包括绕制于磁芯上的功率绕组；滤波绕组由N个磁耦合绕组串联组成，分别绕制于N个功率半桥单元中功率绕组的磁芯上。本发明通过磁耦合产生与交错并联变换器输出电流纹波同频反向的高频交流电流，抵消交错并联变换器的输出纹波，降低了负载的电流及电压纹波。
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公开(公告)号：CN116707494B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310927715.0
申请日：2023-07-27
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种多波形磁场发生装置及控制方法，属于低强度脉冲功率领域。本发明采用调压电路及桥式电路两级联合闭环调控的方式，实现多参数可调、陡上升沿、高稳定度的磁场。首先利用调压电路，实现可控高压，使其输出电压根据不同目标磁场幅值同步变化，保证脉冲磁场的快速上升，且最小化上升阶段与平顶阶段磁体所需要的压差，降低闭环控制的难度；运用桥式电路实现输出磁场波形的灵活性。其次，采用混合控制器，在磁场上升阶段利用滞回控制器的最优瞬态特性，在平顶阶段则运用PI控制器的强跟踪能力，保证了磁场平顶期间的稳定性。此外，本发明通过提供合适的续流回路消除了磁体寄生电容的影响。
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公开(公告)号：CN116614018A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310882892.1
申请日：2023-07-19
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H02M7/5387 , G01R19/00 , H02M9/04 , H02M1/08 , H02M1/00
摘要： 本发明公开了一种重频平顶脉冲磁场发生装置，包括：主电路，包括全桥单元和并联的n相半桥单元，且全桥电路中的两个桥臂通过m条储能电容和换流开关的串联支路连接，m条串联支路并联构成储能电容器组；检测电路，用于采集各串联支路中储能电容的端电压、磁体的电流和各滤波电感的电流，并将其反馈到控制电路中；控制电路，用于设定的目标磁场波形参数、磁体故障阈值、运行方式和运行模式等，完成目标参考波形的生成及运行方式的判断，对2n+4路直流控制开关的PWM控制信号及m路换流开关的控制信号进行相应模式配置，并根据检测电路的采集值进行闭环调节。本发明能产生快速上升的高频、高稳定度重频平顶脉冲强磁场。
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公开(公告)号：CN115692138A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202310001085.4
申请日：2023-01-03
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种用于太赫兹回旋管调频的阴极高压电源，包括主电路、检测电路和控制电路，主电路包括与回旋管阴极依次连接的三级线性滤波电路、二级Boost调控电路和一级高压电路，三级线性滤波电路包括工作在线性放大区的半导体器件，二级Boost调控电路包括高频开关管和串联电阻，高频开关管的频率根据其开关损耗及响应速度确定；控制电路用于根据回旋管输出频率计算得到回旋管所需调控电压，并根据所需调控电压依次开启不同级电路的电压调控，通过调节各级电路的输出电压以稳定回旋管的输出频率。本发明能有效抑制阴极电压纹波，实现阴极高压电源快速响应、可调控、高精度的电压输出，进而实现回旋管大带宽、高稳定度的频率输出。
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公开(公告)号：CN117978133A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410125170.6
申请日：2024-01-29
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供一种重频脉冲电流源发生装置，属于脉冲功率技术领域，包括：低压直流电源，高压脉冲电源，直流断路器，续流二极管和磁体；低压直流电源的第一端与直流断路器的第一端连接，直流断路器的第二端、高压脉冲电源的输入端和续流二极管的阴极连接，高压脉冲电源的输出端与磁体的第一端连接，磁体的第二端、续流二极管的阳极和低压直流电源的第二端连接；在一个脉冲周期内，高压脉冲电源提供无功能量，且无功能量在电容器和磁体电感之间转换，低压直流电源提供有功能量。本发明通过低压直流电源和高压脉冲电源实现磁体中的能量回收至高压脉冲电源中的电容器，每个脉冲之后电容电压可恢复到初始值的100％，无需在脉冲之间对电容器充电。
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公开(公告)号：CN115694189A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211441576.2
申请日：2022-11-17
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供了一种升降压型交错并联变换器，包括：n个并联连接的大功率半桥单元、一个线性半桥单元和输出滤波电容；线性半桥单元与大功率半桥单元并联连接，用于产生与输出电流纹波反向的高频交流电流，降低输出电流纹波；输出滤波电容的一端连接至线性半桥单元与大功率半桥单元的共同输出端，输出滤波电容的另一端接地。线性半桥单元内两个线性调整管工作在有源区，通过控制调整管压控端电压调节半桥电流，在隔直电容器上产生高频纹波电流，与大功率桥臂总电流的交流分量反向抵消。半桥单元互为并联关系，而后与负载及滤波电容器的并联网络串联。本发明提供的交错并联拓扑在显著降低负载电流纹波的同时，减少了线性调整管的功耗。
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公开(公告)号：CN116614018B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310882892.1
申请日：2023-07-19
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H02M7/5387 , G01R19/00 , H02M9/04 , H02M1/08 , H02M1/00
摘要： 本发明公开了一种重频平顶脉冲磁场发生装置，包括：主电路，包括全桥单元和并联的n相半桥单元，且全桥电路中的两个桥臂通过m条储能电容和换流开关的串联支路连接，m条串联支路并联构成储能电容器组；检测电路，用于采集各串联支路中储能电容的端电压、磁体的电流和各滤波电感的电流，并将其反馈到控制电路中；控制电路，用于设定的目标磁场波形参数、磁体故障阈值、运行方式和运行模式等，完成目标参考波形的生成及运行方式的判断，对2n+4路直流控制开关的PWM控制信号及m路换流开关的控制信号进行相应模式配置，并根据检测电路的采集值进行闭环调节。本发明能产生快速上升的高频、高稳定度重频平顶脉冲强磁场。
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公开(公告)号：CN116707494A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310927715.0
申请日：2023-07-27
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种多波形磁场发生装置及控制方法，属于低强度脉冲功率领域。本发明采用调压电路及桥式电路两级联合闭环调控的方式，实现多参数可调、陡上升沿、高稳定度的磁场。首先利用调压电路，实现可控高压，使其输出电压根据不同目标磁场幅值同步变化，保证脉冲磁场的快速上升，且最小化上升阶段与平顶阶段磁体所需要的压差，降低闭环控制的难度；运用桥式电路实现输出磁场波形的灵活性。其次，采用混合控制器，在磁场上升阶段利用滞回控制器的最优瞬态特性，在平顶阶段则运用PI控制器的强跟踪能力，保证了磁场平顶期间的稳定性。此外，本发明通过提供合适的续流回路消除了磁体寄生电容的影响。
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公开(公告)号：CN115692138B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202310001085.4
申请日：2023-01-03
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种用于太赫兹回旋管调频的阴极高压电源，包括主电路、检测电路和控制电路，主电路包括与回旋管阴极依次连接的三级线性滤波电路、二级Boost调控电路和一级高压电路，三级线性滤波电路包括工作在线性放大区的半导体器件，二级Boost调控电路包括高频开关管和串联电阻，高频开关管的频率根据其开关损耗及响应速度确定；控制电路用于根据回旋管输出频率计算得到回旋管所需调控电压，并根据所需调控电压依次开启不同级电路的电压调控，通过调节各级电路的输出电压以稳定回旋管的输出频率。本发明能有效抑制阴极电压纹波，实现阴极高压电源快速响应、可调控、高精度的电压输出，进而实现回旋管大带宽、高稳定度的频率输出。
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