Высоковольтные полупроводниковые коммутаторы мощных быстро нарастающих импульсов тока
Коротков,СВ; Аристов,ЮВ; Жмодиков,АЛ; Коротков,ДА
лаб. прикладных проблем сильноточной электроники (Короткова,СВ)
лаб. спектроскопии твердого тела (Старухина,АН)
Разработаны высоковольтные коммутаторы мощных импульсов тока с микро- и наносекундной длительностью на основе реверсивно включаемых динисторов (RSD), динисторов с ударной ионизацией (SID) и дрейфовых диодов с резким восстановлением (DSRD). В результате:
- увеличена скорость нарастания тока в высоковольтном блоке RSD до 30 кА/мкс благодаря использованию импульса тока управления с нетрадиционно малой наносекундной длительностью, обеспечивающего уменьшение индуктивности разделительного дросселя насыщения, включенного последовательно с блоком RSD;
- увеличена допустимая скорость нарастания тока в высоковольтном блоке SID до 250 кА/мкс благодаря использованию в цепи управления полупроводникового обострителя фронта запускающего импульса высокого напряжения, обеспечивающего уменьшение потерь энергии в SID;
- благодаря использованию SID-модулей с индивидуальными синхронно включающимися цепями управления и индивидуальными охладителями в несколько раз повышена интенсивность отвода тепла, выделяющегося в динисторах блока SID при частотной коммутации импульсов тока;
- обеспечена возможность создания DSRD-генератора импульсов высокого напряжения с фронтом 3 нс, мощностью 6 МВт и ранее не достигаемой энергией 400 мДж, обладающего высокой эффективностью благодаря использованию цепи управления на основе блока SID.
Иллюстрации
Блок RSD и дроссель насыщения
Рабочее напряжение блока RSD-16 кВ:
В моно-режиме обеспечивает:
амплитуду тока — до 250 кА, длительность тока — до 100 мкс скорость нарастания тока — до 30 кА/мкс
|
Модульный блок SID
Рабочее напряжение блока SID-12 кВ.
На частоте 100 Гц обеспечивает:
амплитуду тока — до 10 кА, длительность тока — до 500 нс, скорость нарастания тока — до 250 кА/мкс
|
Работа выполнена в рамках Государственного задания, тема № 0040-2019-0020
Направление ПФНИ 1.3.6.6.
Публикации
- Korotkov S.V., Aristov Yu.V., Korotkov D.A. Instrum. Exp. Tech., v.65, 5, 2022, p. 750-754;
- Korotkov S.V., Aristov Yu.V. Instrum. Exp. Tech., v.65, 5, 2022, p. 745-749;
