專利名稱：一種高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)用磁芯精確復位系統(tǒng)，具體為高重復率準分子等脈沖氣體激光器磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)用磁芯復位裝置，尤其適用于KHz級高重復頻率下磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位。
背景技術(shù)：
1951年英國人Melville受電感飽和后阻抗迅速下降這一現(xiàn)象啟發(fā)，提出了使用磁開關(guān)來產(chǎn)生大功率快脈沖的方案，隨后國外對磁開關(guān)應(yīng)用進行了廣泛的研究。國內(nèi)對磁開關(guān)研究主要集中在高壓除塵設(shè)備、加速器系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)和延長激光器快放電中的閘流管壽命?，F(xiàn)階段的高重復率準分子激光器使用半導體固態(tài)開關(guān)結(jié)合磁脈沖壓縮技術(shù)代替閘流管，作為激光器放電激勵源，能數(shù)千赫茲高重復率長壽命運行，并能很好的避免閘流管的缺點，延長激光頭的使用壽命。磁脈沖壓縮開關(guān)是利用非線性電感的可飽和特性來改變電路狀態(tài)的，磁開關(guān)飽和時磁芯工作在正向飽和區(qū)+Bsat，若不加復位電路，磁開關(guān)下次工作時可利用的AB=Bs-Br0外加復位電路使磁芯偏置到反向飽和區(qū)-Bsat，此時可利用的AB= Bs+B,。為了減小磁開關(guān)的體積，降低磁開關(guān)飽和后的電感值，加快磁開關(guān)飽和時能量的轉(zhuǎn)移速度，需要在磁開關(guān)工作過程中對磁開關(guān)進行復位，使工作磁通密度A B最大。高重復率下，磁開關(guān)的精確快速復位尤為重要。在一些特殊應(yīng)用場合，還要求磁開關(guān)的伏秒積精確穩(wěn)定，即需要磁開關(guān)每次工作的AB差異很小，這就需要制作精確快速的復位電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯快速精確復位系統(tǒng)，解決磁開關(guān)高重復率下的快速精確復位問題，使磁開關(guān)能在高重復率下穩(wěn)定工作。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于包括直流開關(guān)電源、隔離電感L1、限流電阻R1、吸收電容C1、吸收電阻R2、吸收二極管D1、隔離電感L2、復位繞組N1 ;所述的直流電源經(jīng)隔離電感L1，限流電阻R1,與吸收電容C1并聯(lián)，然后經(jīng)過隔離電感L2接入復位繞組N1，吸收電阻R2與吸收二極管D1串聯(lián)后并聯(lián)于電容C1兩端，所述的吸收二極管0:陽極與吸收電阻R2串聯(lián)接入直流電源負端；所述的吸收電容C1低電壓端接地。所述的高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于所述的復位繞組N1單獨接入磁開關(guān)且與磁開關(guān)繞組隔離。所述的高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于所述的開關(guān)電源、隔離電感L1、吸收電阻R1、吸收二極管D1安裝于復位機箱內(nèi)，隔離電感L2、吸收電容C1安裝在充滿變壓器油的油箱中。所述的直流開關(guān)電源經(jīng)限流電阻R1為磁開關(guān)提供一個恒定復位電流，使飽和后的磁芯被迅速復位到反向飽和區(qū)。
本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明使用開關(guān)電源經(jīng)限流電阻為磁開關(guān)提供一個恒定大小的復位電流，使磁開關(guān)飽和導通后能迅速復位到反向飽和區(qū)，增大可利用的AB，以減小磁開關(guān)的體積，降低磁開關(guān)飽和電感，縮短磁開關(guān)飽和后的能量轉(zhuǎn)移時間，從而提高輸出峰值功率。因復位繞組繞于磁開關(guān)上，所以繞組會耦合出部分能量，若此能量不能很快震蕩衰減，會影響磁開關(guān)的復位精度，使磁開關(guān)在高重復率運行時不能被迅速準確的復位，進而影響激光器的穩(wěn)定運行。本發(fā)明的吸收回路能很快的震蕩吸收從磁開關(guān)中耦合出的能量，快速平息沖擊震蕩，減小其對復位電流的影響，從而使磁開關(guān)的復位電流波動非常小，保證了對磁芯復位的速度和精度。


圖1為典型磁開關(guān)磁芯材料磁滯回線示意圖。 圖2為復位電流震蕩示意圖。圖3為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式如圖3所示，一種高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，包括直流開關(guān)電源B、隔離電感L1、限流電阻R1、吸收電容C1、吸收電阻R2、吸收二極管D1、隔離電感L2、復位繞組N1 ;所述的直流電源經(jīng)隔離電感L1，限流電阻R1,與吸收電容C1并聯(lián)，然后經(jīng)過隔離電感L2接入復位繞組N1，吸收電阻R2與吸收二極管D1串聯(lián)后并聯(lián)于電容C1兩端，所述的吸收二極管0:陽極與吸收電阻民串聯(lián)接入直流電源負端；所述的吸收電容仏低電壓端接地。復位繞組N1單獨接入磁開關(guān)且與磁開關(guān)繞組隔離。開關(guān)電源、隔離電感L1、吸收電阻R1、吸收二極管D1安裝于復位機箱內(nèi)，隔離電感L2、吸收電容C1安裝在充滿變壓器油的油箱中。直流開關(guān)電源經(jīng)限流電阻R1為磁開關(guān)提供一個恒定復位電流，使飽和后的磁芯被迅速復位到反向飽和區(qū)。隔離電感L1、L2的作用為隔離從磁開關(guān)中耦合出的高壓，保護直流電源，吸收電容Cl，吸收二極管D1，吸收電阻R2的作用為吸收電路中的殘余能量，使其快速震蕩吸收，以減小其對復位電流的影響，提聞復位的精度。如圖2所示，il為使用本發(fā)明未改進型的復位電流示意圖，可以看出電流震蕩時間較長，平息后仍有小的波動，這樣在高重復率下，沒有足夠的時間使電流衰減平息，同時電流的波動也影響復位的精度。i2為使用本發(fā)明改進型的復位電流示意圖，可以看出耦合出的能量能被迅速衰減吸收，使復位電流很快穩(wěn)定在固定數(shù)值，保證了磁芯復位的速度和精度。
權(quán)利要求
1.一種高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于包括直流開關(guān)電源、隔離電感L1、限流電阻R1、吸收電容C1、吸收電阻R2、吸收二極管D1、隔離電感L2、復位繞組& ;所述的直流電源經(jīng)隔離電感L1，限流電阻R1,與吸收電容C1并聯(lián)，然后經(jīng)過隔離電感L2接入復位繞組N1,吸收電阻R2與吸收二極管D1串聯(lián)后并聯(lián)于電容C1兩端，所述的吸收二極管D1陽極與吸收電阻R2串聯(lián)接入直流電源負端；所述的吸收電容C1低電壓端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于所述的復位繞組N1單獨接入磁開關(guān)且與磁開關(guān)繞組隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，其特征在于所述的開關(guān)電源、隔離電感L1、吸收電阻R1、吸收二極管D1安裝于復位機箱內(nèi)，隔離電感L2、吸收電容C1安裝在充滿變壓器油的油箱中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高重復率磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)的磁芯精確復位系統(tǒng)，包括直流開關(guān)電源、隔離電感L1、限流電阻、吸收電容、吸收電阻、吸收二極管、隔離電感L2、復位繞組；直流電源經(jīng)隔離電感L1，限流電阻，與吸收電容并聯(lián)，然后經(jīng)過隔離電感L2接入復位繞組，吸收電阻與吸收二極管串聯(lián)后并聯(lián)于電容兩端，所述的吸收二極管陽極與吸收電阻串聯(lián)接入直流電源負端；所述的吸收電容低電壓端接地，復位繞組單獨接入磁開關(guān)。本發(fā)明適用于采用多級磁脈沖壓縮開關(guān)的準分子激勵電源系統(tǒng)，能很好解決高重復率磁脈沖壓縮系統(tǒng)中磁芯快速復位的問題，使磁脈沖壓縮系統(tǒng)正?？煽窟\行。
文檔編號H03K17/22GK103023466SQ20121047234
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者厲彥超, 游利兵, 王慶勝, 趙家敏, 王效順, 方曉東 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所