Un generador Marx de estado sólido con prevención de corriente a través para pulsos rectangulares
Autores: Shi, Fukun; Chen, Ping; Jiang, Song; Zhuang, Jie; Rao, Junfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un generador Marx de estado sólido con prevención de corriente a través para pulsos rectangulares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estado sólido
Generador Marx
A través de corriente
Diodos de recuperación rápida
Pulsos de alto voltaje
Interferencia electromagnética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En los generadores de pulsos de alto voltaje de estado sólido, los interruptores pueden ser activados por fallos debido a interferencias electromagnéticas, lo que resulta en una corriente elevada y en la avería de los interruptores. Para generar pulsos de alto voltaje rectangulares, este documento propone un generador Marx de estado sólido (SSMG) con diodos de recuperación rápida para prevenir la corriente excesiva. Solo las corrientes de carga con la misma dirección fluyen a través de estos diodos de recuperación rápida, rompiendo los bucles de cortocircuito en y entre las etapas. Se desarrolló un prototipo de SSMG de 52 etapas basado en el circuito propuesto. Se realizaron simulaciones en PSpice y experimentos para su comparación. Se descubrió que la corriente excesiva puede alcanzar los 250 A sin protección. Con inductores de protección de 10 H en cada estado, la amplitud de la corriente excesiva disminuye a 50 A. Bajo la misma condición, no hay corriente excesiva continua con los diodos de recuperación rápida propuestos. Además, en los experimentos también se obtuvieron pulsos rectangulares repetitivos de 22 kV. Esto demostró que el generador Marx propuesto puede prevenir la corriente excesiva en las celdas de energía.
Descripción
En los generadores de pulsos de alto voltaje de estado sólido, los interruptores pueden ser activados por fallos debido a interferencias electromagnéticas, lo que resulta en una corriente elevada y en la avería de los interruptores. Para generar pulsos de alto voltaje rectangulares, este documento propone un generador Marx de estado sólido (SSMG) con diodos de recuperación rápida para prevenir la corriente excesiva. Solo las corrientes de carga con la misma dirección fluyen a través de estos diodos de recuperación rápida, rompiendo los bucles de cortocircuito en y entre las etapas. Se desarrolló un prototipo de SSMG de 52 etapas basado en el circuito propuesto. Se realizaron simulaciones en PSpice y experimentos para su comparación. Se descubrió que la corriente excesiva puede alcanzar los 250 A sin protección. Con inductores de protección de 10 H en cada estado, la amplitud de la corriente excesiva disminuye a 50 A. Bajo la misma condición, no hay corriente excesiva continua con los diodos de recuperación rápida propuestos. Además, en los experimentos también se obtuvieron pulsos rectangulares repetitivos de 22 kV. Esto demostró que el generador Marx propuesto puede prevenir la corriente excesiva en las celdas de energía.