5mw中性束弧电源dc/dc变换器的设计与实现

？中性束离子源弧放电具有气体放电等离子体的非线性特性，工作时还会受到气体压强、外磁场、阴极状态等因素的影响，采用晶闸管相控调压技术的弧电源很难实现对这种大功率电弧的稳定的闭环控制。为此，提出了一种多相多重的大电流dc/dc变换器，具有响应速度快、电流上升时间短、电流纹波小等特点，大幅提高了离子源弧放电闭环控制的稳定性。设计了滤波电感能量回馈电路，弧电源可以根据中性束系统的需要使弧电流快速减小0%~100%(可调)，然后根据控制信号迅速恢复正常弧电流输出，形成一个弧电流凹坑。电源还采用超级电容储能技术，使电源体积减小了2/3，电网容量小于10kv·a。离子源放电时不会受到电网波动的影响，弧放电更加稳定。实验数据显示：该电源最大输出为220kw/1500a，电流纹波在1%以内，电流上升时间约100μs，最大超调量小于3%，可以满足5mw中性束离子源及系统的要求。