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1、第35卷第4期原子能科学技术Vol.35,No.42001年7月AtomicEnergyScienceandTechnologyJuly2001文章编号:100026931(2001)0420373202脉冲变压器自偏置复位电路112潘龄鹤,曹德彰,侯荣华(11中国原子能科学研究院核技术与计算机应用研究所,北京 102413;21北京华冲电子技术开发有限责任公司,北京 102413)摘要:研制了脉冲变压器自偏置复位电路,它在不外加偏置电源和不增加脉冲变压器初级绕组匝数和铁心体积的情况下,使输出脉冲波形畸变小。脉冲高压从零开始升压,脉冲变压器均能正常
2、工作。关键词:脉冲变压器;磁感应增量;自偏置复位;电路中图分类号:TL50312文献标识码:A在设计线型脉冲调制器的脉冲变压器时,为了增加铁心工作的磁感应增量,铁心需要偏置复位。常用的铁心偏置复位方法有两种:一种是外加偏置电源,这种方法需要附加一偏置电源和一能承受脉冲高压的隔离电感;另一种是利用充电电流作为铁心偏置电源。由于通常充电电流较小(脉冲调制器设计所限),欲满足铁心偏置复位要求,则需增加脉冲变压器初级绕组匝数。根据分析可知:漏感大小与脉冲变压器初级绕组匝数的平方成正比,减少脉冲变压器漏感是改善输出脉冲波形特性的关键。因此,增加初级绕组匝数会
3、影响输出脉冲波形特性。本工作拟在不外加偏置电源和不增加脉冲变压器初级绕组匝数和铁心体积的情况下研制脉冲变压器自偏置复位电路。1 电路原理脉冲变压器自偏置复位电路原理示于图1。图中:W1为脉冲变压器初级绕组;W2为脉冲变压器次级绕组;W3为偏置绕组;C为储能电容;Li为空心隔离电感;D为续流二极管。当脉冲形成线主脉冲形成时,脉冲电流将对电容C充电至VC。主脉冲过后,电容C通过隔离电感Li及偏置绕组W3放电,形成放电电流。此电流流过偏置绕组W3,对铁心起偏置复位作用。由于C、Li、W3形成振荡回路,当电容C上电压过零并形成反向电压时,续流二极管导通形成
4、续流通道,且电流逐渐衰减至零,以保证C上不出现反向电压和W3上不出现反向电收稿日期:2000203216;修回日期:2000206207作者简介:潘龄鹤(1944—),男,福建福州人,研究员级高级工程师,加速器专业374原子能科学技术 第35卷流,提高了偏置效果。同时,在主脉冲作用下,W3两端感应出的电压将在Li中产生电流。在主脉冲结束时,此电流将达到nWτ3Im=UnWLi1其中:U为初级脉冲电压幅值;nW为偏置绕组匝数;nW为31脉冲变压器初级绕组匝数;τ为脉冲宽度;Li为空心隔离电感电感值。此电流不能太大,以免影响主回路。主脉冲过后,此电图
5、1 自偏置复位电路原理图流的续流亦起到偏置复位作用。由于W3两端有一定脉冲Fig.1Schematicdiagram电压,因而均不能直接接地,采用Li起到隔离作用。ofself2resetcircuit2 电路实例对于初级脉冲电压为11143kV、初级脉冲电流为462A、脉冲宽度为412μs、充电电流最2大值为3A、脉冲变压器铁心截面为3414cm、脉冲变压器初级绕组匝数为12的医用加速器,设计的脉冲变压器偏置电路参数为:C,4μF/1000V;W3,2匝;Li,215μH;D,10A/1.6kV。此偏置复位电路满足了铁心偏置复位要求。脉冲高压从零
6、开始升压,脉冲变压器均能正常工作,脉冲波形参数满足设计要求。此电路已用于医用加速器中。这种方法可适用于各种用途的中小型脉冲变压器设计。ASelf2resetCircuitofPulseTransformer112PANLing2he,CAODe2zhang,HOURong2hua(1.ChinaInstituteofAtomicEnergy,P.O.Box275217,Beijing102413,China;21BeijingHuachongElectronicsTechnologyDevelopmentLtd.,Beijing102413,Chi
7、na)Abstract:Aself2resetcircuitofpulsetransformerisintroduced.Usingthismethod,thedistortionofoutputpulsewaveformisdecreased,pulsetransformercanoperatenormallywhenpulsehighvoltageisraisedfromzerotodesignvalue,anditisunnecessarytouseadditionalresetpowersup2plyortoincreasetheturns
8、ofpulsetransformerprimarywindingandthevolumeofcore.Keywords:p
