为了提高兆瓦级中性束注入器束流引出成功率及品质,利用IGBT能快速开关及其高载流能力的特点研制了全固态抑制极电源。该电源主要由10个500 V/20 A的模块电路依次串联组成,每个模块由隔离变压器、整流滤波、IGBT管及其驱动电路、续流二极管及辅助供电组成。各模块间通过光纤由嵌入式系统STM32实现参数设置、控制和保护监测。同时对抑制极电源与加速极电源及三电极加速器之间的连接及保护方式进行分析,在极间打弧状态,并满足最小抑制时间13 ms的情况下,优化计算得到储能电容最小值为500μF及串接保护电阻为200?。通过测试,可得电源单独输出电压达到5 kV,峰值电流40 A,能在20μs内快速保护关断。同时在中性束引出系统中使用新旧抑制极电源开展对比实验,结果表明:全固态抑制极电源束流引出成功率增加20%以上,达到系统设计要求。 开关管（IGBT或MOSFET）串联固态调制器的全固态设计方法[6-9]。其引出效果好，成功率高，但对IGBT动作的一致性要求极高，成本较高。这两种方案打火时，一旦损坏，实验系统无法运行，影响整个物理实验进度。文中提出一种利用全固态器件设计、多模块输出电压串联的方法研制抑制极电源。系统连接优化设计-数控滚圆机滚弧机折弯机电动钢管滚圆机滚弧机折弯机该方法使用相同的模块通过IGBT和二极管通断，控制输出电压的大小[10-12]。由于具有多个模块，如果损坏其中少量模块，实验可以容错继续运行，对器件一致性无严格要求本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc ，更符合NBI系统的要求。1抑制极高压电源设计原理框图见图1。使用10个单元进行串联输出，图1抑制极电源原理框图每个单元包括三相隔离变压器、三相整流滤波电路、IGBT快速开关、续流二极管、驱动辅助供电电源、驱动电路、控制光纤收发电路等。隔离变压器变比为1:1，初次级绝缘电压等级为10kV，容量为3kVA。为了减少纹波，5只Y/Y和Y/变压器相互间隔使用。三相整流滤波电路将交流变成直流电压。滤波电容使用高品质电解电容，为减少线路带来的杂散参数对输出的影响，通过铜柱分上下两层支撑，并联连接。辅助电源由同级隔离变压器供电，提供±15V和5V电压。驱动电路为IGBT实现快速开关提供栅极驱动电流，同时通过检测导通状态下IGBT的C、E间电压来判断是否过流。光纤收发电路主要用于接收IGBT的控制信号以及向外发送是否过流故障信号。以第1个单元为例说明。当光纤信号接收到开通信号后，在驱动电路的驱动下，Q1开通，D1承受反压截止，单元输出C1上的电压。如果没有收到光纤信号，Q1关断，其他单元的输出电流经D1流过。1个单元输出电压峰值约为560V，整个电源输出电压的大小决定开通IGBT的个数。系统连接优化设计-数控滚圆机滚弧机折弯机电动钢管滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动缩管机采集转载中国知网整理  http://www.suoguanji.cc