一种快响应任意波大功率线圈电源及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种快响应任意波大功率线圈电源及控制方法，包括：主供电电路，用于提供高功率因数且大功率的储能供电，供电前级电路将输入的三相电进行滤波、功率因数调整后输出至供电后级电路为其储能供电，及与后级供电电路和负载保持高压绝缘隔离；供电后级电路实现储能蓄势并快速跟随控制电路要求的任意大电流及滤波稳定输出；控制电路，用于对主供电电路进行控制，实现线圈电源的高精度、快响应、大功率任意波输出；具体根据上位机发送的电流设置指令和硬件使能信号，基于采集的电流信号进行控制响应，并输出控制结果。本发明专利技术的线圈电源在复杂的聚变实验中都能够达到足够的功率同时响应速度快，精度高并能稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚变领域、等离子体应用及磁悬浮领域，具体涉及一种快响应任意波大功率线圈电源及控制方法。

技术介绍

1、目前在聚变领域、等离子体应用及磁悬浮领域对线圈电源的需求很多。线圈电源电流的稳定性关乎约束磁场的稳定性，尤其聚变领域需要快速控制等离子体的位置，对离子束运行轨迹的稳定性有决定性作用，所以线圈电源都在往稳定性高，输出波形任意，电流响应快和功率大的方向发展。

2、目前市面上常见的可输出任意波的有波形发生器和任意波电源。波形发生器的功率小，输出电压和电流都小，而在等离子体放电与磁约束当中对任意波电源的功率要求较高，波形发生器不能满足要求。在任意波电源中做得较好的德国toellner公司的任意波电源在汽车、航空航天及飞机导弹中应用较多但其输出最大电压只有100v，电流小且只有正极性，即使进行多电源并联最大功率也只有5120w，且在线圈负载下电流响应速度低。

3、在磁约束中线圈电源为磁约束提供想要的磁场，是不可或缺的，而磁约束中的线圈负载对电源电流阻碍大，但同时对电源电流响应速度要求极高，常规的任意波电源不能满足要求。

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【技术保护点】

1.一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，该线圈电源包括：

2.根据权利要求1所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，所述供电前级电路包括EMI滤波器、三相维也纳电路，EMI滤波器连接三相维也纳电路；

3.根据权利要求2所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，所述输出电流调节桥包括6个IGBT模块，其中4个IGBT模块两两并联并通过驱动控制实现倍频；另2个IGBT模块串联作为续流换向控制桥，增强续流能力，保证输出电流换向能快速进行，同时具有强大的输出瞬态产生功能。

4.根据权利要求1所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，该线圈电源包括：

2.根据权利要求1所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，所述供电前级电路包括emi滤波器、三相维也纳电路，emi滤波器连接三相维也纳电路；

3.根据权利要求2所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，所述输出电流调节桥包括6个igbt模块，其中4个igbt模块两两并联并通过驱动控制实现倍频；另2个igbt模块串联作为续流换向控制桥，增强续流能力，保证输出电流换向能快速进行，同时具有强大的输出瞬态产生功能。

4.根据权利要求1所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，该线圈电源还包括高压继电器，用于将所述供电前级电路与供电后级电路之间进行高压绝缘隔离，以降低所述供电前级电路的绝缘等级要求，同时满足所述供电后级电路的输出绝缘要求。

5.根据权利要求2所述的一种快响应任意波大功率线圈电源，其特征在于，所述核心控制电路采用双cpu核的微控制器，包括第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏于苹，贺岩斌，李运坡，蒲世豪，熊涛，张羽洲，姜亚兰，陈东来，曾方琪，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：