【摘 要】
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基于某大口径电热化学炮工程化研究的需求,开展了紧凑型脉冲电源模块的研究.根据之前发射试验所得结论,以及发射系统对重频连发能力和约束空间的要求,确定了脉冲电源模块的技
【机 构】
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南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,南京210094
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基于某大口径电热化学炮工程化研究的需求,开展了紧凑型脉冲电源模块的研究.根据之前发射试验所得结论,以及发射系统对重频连发能力和约束空间的要求,确定了脉冲电源模块的技术参数、电路拓扑和功率器件方案.针对功率器件的特点,提出了共用电极式一体化结构方案和主、被动相结合的内嵌式散热管理方案.通过结构和制造工艺的改进,使功率器件适应了火炮射击的强振动环境,并借助缩比样品验证了其抗振动冲击能力.运用多物理场仿真分析手段,在内嵌式散热结构设计、抗振动冲击试验、模块一体化结构设计等研究的基础上,设计和试制了储能密度高、适应强振动环境、具备重频连发能力的紧凑型脉冲电源模块,并通过模拟负载放电测试和电热化学炮发射试验验证了研究方案的可行性.紧凑型脉冲电源模块的储能密度为1.4 MJ/m3,在短路负载工况和自然冷却方式下能以6次/min的频率连续工作3次.研究结果有助于推进电热化学发射技术的工程化发展,同时也为今后发展大储能量、小型化脉冲电源提供了技术储备.
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