脉冲电源系统电流检测技术的研究

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近年来,随着脉冲功率系统向着小型化、高重复频率运行等方向发展,脉冲电源技术成为研究的热点。脉冲电源系统中既存在直流电流,又存在脉冲形式的电流,在保证电气设备安全可靠运行、电气设备过电压过电流防护、系统反馈控制等场合,都需要对系统中电流进行准确可靠的检测。本文对直流电流和脉冲电流的检测分别进行了研究,实现了对两种电流的初步测量,提出了一种对脉冲电流校准补偿的方法。具体所做的工作如下:1、根据脉冲电源系统中高温工作环境下对直流电流的检测要求,直流电流的测量选取了双向饱和磁通门方法;分析了双向饱和磁通门的基本原理,以及基于该原理检测小电流的改进方法。通过仿真分析和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。2、针对脉冲电源系统中高频脉冲电流的测量,本文选取了带磁芯的罗氏线圈方法。研究了罗氏线圈检测电流的两种工作状态:自积分和外积分。分析了磁芯的选取原则、不同工作状态下罗氏线圈的工作频带。通过仿真和实验分别对自积分和外积分检测脉冲电流进行了验证。3、分析了磁滞回线测量原理和罗氏线圈检测脉冲电流原理,阐述了在检测脉冲电流的同时测量磁材料磁滞回线的方法。根据采集到的被测电流和积分电容电压数据,绘制出磁芯的动态磁滞回线。利用得到的磁滞回线,提出了对脉冲电流测量波形进行校准补偿的方法。最后,对提出的方法进行了仿真验证。
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