脉冲电源制造技术

本申请涉及一种脉冲电源。所述脉冲电源包括多个脉冲模块，各所述脉冲模块包括储能元件以及目标电路元件，所述目标电路元件至少包括主开关；所述脉冲电源包括的多个所述储能元件呈环形均匀排布；所述脉冲电源包括的各所述目标电路元件均设置于多个所述储能元件排布形成的环形结构的外部。该脉冲电源能够在保证互感能量的同时，降低自身的复杂度，降低检修难度，并避免目标电路元件被储能元件磁场干扰。并避免目标电路元件被储能元件磁场干扰。并避免目标电路元件被储能元件磁场干扰。

【技术实现步骤摘要】
脉冲电源


[0001]本申请涉及电力与电能
，特别是涉及一种脉冲电源。

技术介绍

[0002]脉冲电源是电磁发射器系统正常运行的重要部分，其中，电感型脉冲电源是应用前景很广的一类脉冲电源，其具有电源储能密度高、控制简单以及易冷却等优点。
[0003]由于单个电感型脉冲电源模块的能级和输出功率不足以驱动实际负载，实际的电感型脉冲电源中需要有多个模块的协同工作。然而，电感型脉冲电源中多个脉冲电源模块的电感磁场会相互交织，产生不均匀的互感，各脉冲电源模块间互感虽然可以增加储能和储能密度，但是同时也极大增加了电感型脉冲电源整体系统的复杂度，导致电感型脉冲电源在故障时其工作状态无法被及时分析，提升检修难度。因此，在保证互感能量的同时，降低电感型脉冲电源的复杂度的问题亟需解决。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在保证互感能量的同时，降低自身复杂度的脉冲电源。
[0005]一种脉冲电源。该脉冲电源包括多个脉冲模块，各脉冲模块包括储能元件以及目标电路元件，该目标电路元件至少包括主开关；该脉冲电源包括的多个该储能元件呈环形均匀排布；该脉冲电源包括的各目标电路元件均设置于多个该储能元件排布形成的环形结构的外部。
[0006]在其中一个实施例中，各储能元件所呈形状相同。
[0007]在其中一个实施例中，各储能元件之间的夹角大小相同。
[0008]在其中一个实施例中，各储能元件至少包括一个储能电感。
[0009]在其中一个实施例中，在各储能元件包括至少两个储能电感的情况下，各储能元件中的储能电感的排布方式相同。
[0010]在其中一个实施例中，该储能元件包括第一储能电感和第二储能电感，该目标电路元件包括主开关以及二极管；在各脉冲模块中，该主开关的一端与该第一储能电感的一端连接，该主开关的另一端用于与外部的初级电源的正极连接，该第一储能电感的另一端与该第二储能电感的一端连接，该第二储能电感的另一端用于与该初级电源的负极以及负载的一端连接，该二极管的阴极与该第二储能电感的一端连接，该二极管的阳极用于与该负载的另一端连接。
[0011]在其中一个实施例中，该第一储能电感与该第二储能电感彼此耦合。
[0012]在其中一个实施例中，该目标电路元件设置于靠近多个该储能元件排布形成的环形结构的圆心的位置处。
[0013]在其中一个实施例中，该脉冲电源为电感型脉冲电源。
[0014]在其中一个实施例中，该脉冲电源包括与该多个脉冲电源模块一一对应的多个壳
体，各壳体用于收纳对应的脉冲电源模块中的储能元件。
[0015]上述脉冲电源，通过将所包括的多个脉冲模块中的储能元件呈环形均匀排布，从而使得各脉冲模块中的储能元件受其他脉冲模块中的储能元件的影响都相同，保证脉冲电源良好的运行效果。由于各储能元件呈环形均匀排布，因此，可充分利用各储能元件之间的互感能量，提升脉冲电源的储能密度。同时，各储能元件形成的能量被约束于所呈环形的内部，所呈环形对称，以降低脉冲电源的整体复杂度。并且，由于各储能元件形成的能量被约束于所呈环形的内部，因此，将该脉冲电源包括的各目标电路元件均设置于多个该储能元件排布形成的环形结构的外部，有效降低储能元件所形成的能量对其他目标电路元件的干扰。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中脉冲电源的结构示意图；
[0017]图2为一个实施例中环形结构范围示意图；
[0018]图3为一个实施例中脉冲电源的电路拓扑图；
[0019]图4为一个实施例中另一种脉冲电源的电路拓扑图；
[0020]图5为一个实施例中元件放置示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0022]电磁发射器的构成除轨道炮负载外，最重要的部分就是高功率脉冲电源。脉冲电源通常主要分为电容型脉冲电源、电感型脉冲电源以及旋转机械型脉冲电源等几种类型。其中，电容型脉冲电源是当今最为成熟、使用最多的电源技术。旋转机械型脉冲电源，也称为惯性储能型脉冲电源，能量密度较高，是目前实现电源小型化的重要途径，但由于技术复杂，目前还难以投入实际应用。电感型脉冲电源相比于电容型电源储能密度更高，相比于旋转机械储能具有控制简单、功率密度高、容易冷却等优势，具有很好的应用前景，成为国内外学者研究的重点。
[0023]由于电磁发射应用场景多对机动性有较高要求，脉冲电源的体积应尽可能小，因此，能量密度成为脉冲电源的最重要技术指标之一。对于电容型脉冲电源、电感型脉冲电源以及旋转机械型脉冲电源，能量密度的大小关系为：旋转机械型脉冲电源>电感型脉冲电源>电容型脉冲电源，而结构复杂度的排序也是如此。可见，电感型脉冲电源是将来脉冲电源的重要发展方向，因此，进一步增大电感型脉冲电源的储能密度和实用性是非常关键的。
[0024]然而，对于电感型脉冲电源，电感能量以磁场的形式存储在周围空间中，多个脉冲电源模块的电感磁场相互交织，会产生不均匀的互感。各模块间互感虽然能够增加储能和储能密度，但是也会极大提高电感型脉冲电源整体的复杂度，使得电感型脉冲电源的工作状态在出现故障时无法被分析，从而提高检测检修的成本。同时，随着脉冲电源的模块的数目的增加，电感的磁场的强度和空间范围会增加，所发散的磁场会对脉冲电源中的其他元器件的运行带来严重的电磁干扰。因此，在保证互感能量的同时，降低电感型脉冲电源的复
杂度，并降低电感的磁场对脉冲电源中其他元器件的干扰的问题亟需解决。
[0025]如图1所示，其示出了本申请实施例提供的一种脉冲电源的结构示意图。该脉冲电源100包括多个脉冲模块，各脉冲模块包括储能元件101以及目标电路元件102，该目标电路元件至少包括主开关；该脉冲电源包括的多个该储能元件101呈环形均匀排布；该脉冲电源包括的各目标电路元件102均设置于多个该储能元件101排布形成的环形结构的外部。
[0026]其中，脉冲电源可用于与外部的初级电源以及外部的负载连接，通过将初级电源的电能存储于自身的储能元件中，并将储能元件中存储能量快速放电给所连接的负载。脉冲电源中可包括多个脉冲模块，各脉冲模块中均包含储能元件和目标电路元件，脉冲电源可通过连接外部的初级电源为各个脉冲模块的储能元件充电。其中，各脉冲模块中的目标电路元件至少包括主开关。各脉冲模块通过主开关、储能元件以及外部的初级电源，形成充电回路，以在该主开关导通时通过该外部的初级电源为该脉冲模块中的储能元件充电。需要说明的是，图1中以脉冲电源包括8个脉冲模块，从而以8个储能元件为例进行示意，本申请实施例对脉冲电源的脉冲模块的数量不作限制，即对储能元件的数量不作限制。脉冲电源中的各储能元件均呈环形均匀排布，形成超环形结构的脉冲电源。
[0027]脉冲电源中的各脉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电源，其特征在于，所述脉冲电源包括多个脉冲模块，各所述脉冲模块包括储能元件以及目标电路元件，所述目标电路元件至少包括主开关；所述脉冲电源包括的多个所述储能元件呈环形均匀排布；所述脉冲电源包括的各所述目标电路元件均设置于多个所述储能元件排布形成的环形结构的外部。2.根据权利要求1所述的脉冲电源，其特征在于，各所述储能元件所呈形状相同。3.根据权利要求1所述的脉冲电源，其特征在于，各所述储能元件之间的夹角大小相同。4.根据权利要求1所述脉冲电源，其特征在于，各所述储能元件至少包括一个储能电感。5.根据权利要求4所述的脉冲电源，其特征在于，在各所述储能元件包括至少两个储能电感的情况下，各所述储能元件中的储能电感的排布方式相同。6.根据权利要求4所述的脉冲电源，其特征在于，所述储能元件包括第一储能电感和第二储能电感，所述目标电路元件包括主开关以及二极管；在各所述脉冲模块中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何红庄，
申请(专利权)人：浙江元核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：