基于伪火花开关控制脉冲氙灯电源研究

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1、第50卷第12期电力电子技术Vo1．50．No．122Ol6年12月PowerElectronitsDecember2o16基于伪火花开关控制的脉冲氙灯电源研究李玺钦，栾崇彪，王晓，莫腾富(中国工程物理研究院，流体物理研究所。中物院脉冲功率科学与技术重点实验室，I~t)Jl绵阳621999)摘要：为满足爆轰试验高速摄影测试技术中脉冲氤灯照明系统的需求，设计了一种充电电压0一l5kV、储能电容100F、可分别驱动规格为20mm~500minx620mill和50minx720mmxl080mm两种脉冲氤灯的电源。采用在光触

2、发信号作用下，一是将高压触发源输出l5kV的脉冲信号，通过绕丝方式对脉冲氙灯进行启辉使其瞬闯导通；二是利用伪火花开关(Pss)导通机理将存储在电容上的能量，经电感后迅速转移到脉冲氙灯上对其放电即点亮氙灯。最终在两种脉冲氤灯上分别得到电压约5kV，l5kV，电流3kA，8kA、发光持续时间分别为200和100的脉冲信号。通过实验结果验证所采用的设计原理及方法的可行性，并给出实验结果。关键词：电源；伪火花开关；高压触发中圈分类号：1N86文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2016)12-1)001-03Studyo

3、ftheXenonFlashLampPowerSupplyControlledbyPseudosparkSwitchLIXi-qin，LUANChong-biao，WANGXiao，MOTeIlg-fu(Inst／tuteoy凡Phys／es，CAEP，Mianyang621999，China)Abstmlet：Toful~dltherequirementofxenonflashlampinhighspeedimagingtechnology，twodiferentxl~nonflashlamppowersupplies

4、aredesigned，whichc丑ndrivetwotypeofXl~llonflashlamp(cI,20minx500minx620mmand50minx720mmxl080mm)．Basedonthetighttriggeringsigna1．the15kVpulsesignaloutputbythehighvolt·agetriggeringsupplymakethex~nonflashlampstartupandbreak-over，thentheenergyonthecapacitancereleased

5、tothexenonflashlampthroughpseudosparkswitch(ess)，andthexclrlonflashlampisillumed．Thetwodiferentflashlamppowersuppliesexporttwodiferentpulsesign．1，whicharevoltage5kV，current3kA，pul8ewidth200sandvoltage15kV，ettr~nt8kA，pulsewidth100．Thefeasibilityoftheprojectjsprove

6、dbytheexperiment．Key,words：powersupply；pseudosparkswitch；highvoltagetriggeringFoundationProleet：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61504127)l引言冲大电流，是一种高功率、高重复频率的脉冲调制器件，具有预热时间短，电极结构与使用电路简高速摄影作为爆轰试验主要测试技术和重单、工作寿命长等优点，在大多数应用中可直接替要手段之一，其测试系统主要包括脉冲氙

7、灯照明换闸流管与触发管，并能广泛应用于大型气体激系统、光学耦合透镜和转镜相机．采用时序控制光器、直线粒子加速器、雷达等领域【4】。系统，对激光器、脉冲氙灯照明系统、转镜相机和爆轰加载起爆台进行同步控制．最终得到试验数2组成及原理据【-一。其中。脉冲氤灯是一种通过脉冲放电形式2．1系统组成将电能转换成辐射能的器件。具有高亮度、高效在此阐述的基于PSS控制的脉冲氙灯电源系率、长寿命与易操作等优势．广泛用于固体激光器统主要由充电电源、高压触发源、PSS控制和脉冲的泵浦源、激光惯性约束聚变(ICF)装置、微喷射氙灯4部分组成【5

8、】。系统组成如图1所示。试验中高速摄影测试技术等领域。为更好地满足两种规格脉冲氤灯均能正常工作，设计上对大电流放电管选取主要采用PsS。它利用介电材料沿面放电进行触发。双间隙导通脉图1脉冲氙灯电源系统组成图1Pulsexenonflashlamppowersupplysystmform6ehematie基金项目：国家