不同剩磁铁基纳米晶磁芯脉冲磁化特性

铁基纳米晶材料因其优异的软磁性能被广泛应用于脉冲磁元件中。为更好指导脉冲磁元件的设计与性能分析,需要根据应用环境测试铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性。该文建立了基于LC铁磁谐振放电型测试平台,选择合适的测量电路,获得高、低剩磁铁基纳米晶材料在不同磁化速率、磁感应增量下的初始磁化曲线和磁滞回线,并获得脉冲磁导率、损耗等关键磁参数的变化趋势。通过曲线拟合的方法建立了脉冲磁导率、损耗与磁化速率、磁感应增量之间的数学关系,全面反映了铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性。基于铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性基础数据,能够有效、准确分析典型脉冲磁元件的工作特性并优化其设计。     

磁开关在强脉冲能源模块中的设计和应用

强脉冲能源模块主放电回路中使用两电极开关时,必须借助触发装置输出1个高频高压脉冲施加在开关电极两端形成过压触发。为了保证开关的可靠触发以及保护能源模块中的预电离支路和氙灯负载等关键元件,主放电回路中必须加磁开关以隔离触发高压。因而该文从分析实际主放电回路的工作原理入手,提出了采用铁基纳米晶的磁开关应用于能源模块主放电回...     

基于RSD开关的脉冲放电主回路

运用RLC 电路脉冲产生原理设计出一种以反向导通双晶复合晶体管(Reversely Switching Dynistor,简称RSD)作为开关的脉冲放电主回路。基于RSD 开通的预充要求,引入磁开关作为主回路和触发回路的延迟隔离器。根据磁开关饱和时间τ和饱和电感Ls的综合要求,讨论了磁开关磁性材料的选取,重点设计了体积参数,分析了 s杂散电容、电感对放电回路的不利影响,分别给出两者的估算方法及减小措施。试验连线长60cm ,磁开关采用环形结构,磁芯材料为铁基非晶合金磁芯,其内径为60m m ,外径为120m m ,高为30m m 。经过多次放电试验,得到下述结果:①改善回路杂散电容及电感后,放电电流波形明显光滑;②磁开关绕线匝数决定了隔离时间并改变了回路总电感;③不同负载电阻的放电波形符合RLC 放电规律。试验结果验证了电路参数设计的合理性。该放电回路适合RSD 的测试及其脉冲功率电源。     

基于磁脉冲压缩技术的电除尘器供电电源

阐述了脉冲供电电源对比其他种类电源的优点及其应用,提出了基于磁脉冲压缩技术的电除尘用脉冲供电电源,利用磁材料的B-H曲线和伏秒积特性解释了磁开关即可饱和电感的实质及其工作原理,在分析一阶磁压缩网络的基础上,给出了基于二阶磁脉冲压缩供电电源的电除尘器的仿真实例,通过仿真结果证实了磁脉冲压缩理论运用在电除尘领域的可行性。指出减小磁芯体积可有效降低损耗,并推导了构成磁开关的两个重要参数-磁芯体积和电感量的计算公式。     

高压RSD开关谐振触发的仿真

针对20kV高压反向开关晶体管RSD(Reverse Switching Dynistor)开关的触发问题,提出了一种谐振触发方式。利用电路仿真软件PSpice研究了谐振触发回路参数电容、电感、电阻对RSD预充电荷量的影响,并计算出相应条件下所使用磁开关的磁芯截面积。结果表明,谐振触发回路参数分别选择为0.3μF、8μH和1Ω时,能降低触发开关的要求,并能给RSD提供充分的预充电荷量。     

脉冲电源中磁芯动态参数的测量

为了得到磁开关磁芯在磁压缩电路中的磁参数,仿照不需要附加磁芯复位电路的单级磁脉冲压缩电路,设计并搭建了试验系统,对Mn—Zn铁氧体磁芯进行了测试。分析了测试原理和计算方法,通过测试和运算得到了磁芯的磁滞回线,进而得到了在快脉冲激励情况下该磁芯的饱和磁感应强度,剩磁,矫顽力等参数。     

基于磁开关的脉宽调制器的设计

介绍了一种基于磁开关的脉冲调制器的原理和设计方法。利用可饱和电感在非饱和与饱和条件下,其特点的不同,对PWM信号进行了处理。工作在非饱和条件下,磁开关断开,PWM信号输入无效;工作在饱和条件下,磁开关闭合,PWM信号输入有效,以此实现了对PWM信号的调制。通过对可饱和电感复位程度进行控制,即对复位后磁通密度的大小进行调节,从而可方便且经济地调节PWM脉宽。     

磁场热处理对非晶/纳米晶软磁材料性能的影响

磁场热处理能够明显改变非晶/纳米晶软磁材料的磁性能。分别从矫顽力、磁导率、饱和磁致伸缩系数及铁损等方面总结纵向磁场处理、横向磁场处理和旋转磁场处理对非晶纳米晶材料软磁性能的影响。通过对比分析,为非晶纳米晶软磁材料选择合适的处理工艺提供参考依据。横磁处理可降低铁损,作为制备高效非晶纳米晶变压器铁心处理工艺,有望促进全球能源互联网建设,推动经济和社会可持续发展。     

二次横磁场热处理对Fe75.5Si12.9B7Cu1Nb1.8V1.4Co0.4纳米晶磁芯恒电感的影响

采用单辊熔融旋淬工艺制备了Fe_(75.5)Si_(12.9)B_7Cu_1Nb_(1.8)V_(1.4)Co_(0.4)非晶合金薄带,分析了二次横磁场热处理对铁基纳米晶磁芯电感的电感值的影响。结果表明,二次横磁场热处理工艺可以显著改善纳米晶磁芯的恒导磁特性,经过热处理后,纳米晶磁芯电感的电感值在较宽频率范围内保持稳定;在380～510℃对磁芯进行二次横磁场退火,磁芯电感的电感值随着退火温度的升高呈现先增大后减小的趋势;在20～100 A的外加直流电流下,磁芯电感的电感值稳定性随着电流的增大呈现先增大后减小的趋势。控制变量法试验分析得出影响磁芯恒导磁特性的主要因素是二次退火温度和外加的磁场强度,最佳热处理工艺为:二次退火温度410℃,保温时间120 min,外加直流电流60 A。     

基于铁基纳米晶的磁调制传感器的仿真研究

针对现有磁调制式直流传感器材料和结构上的不足,提出了一种新型磁调制式直流漏电流传感器。该传感器使用铁基纳米晶材料做磁芯,基于磁调制LR振荡器,通过检测绕组端电压的脉冲宽度变化,实现对直流漏电流大小和方向的测量。用两个反相绕在同一磁芯上的线圈进行差分的方法,来抑制零点漂移的产生,提高系统的稳定度。在仿真软件PSPICE中建立了磁调制传感器的模型。对磁调制直流传感器模型的仿真分析为后续基于铁基纳米晶的磁调制传感器的设计提供了理论依据。