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脉冲电流源广泛应用于核爆炸模拟中
阅读：358 发布时间：2021-9-16
脉冲电流源作为脉冲功率技术的典型代表，在电磁发射、核聚变、新兴强激光、高能电子与离子加速器、等方面的应用非常广泛。由于其脉冲宽度能够达到ms级别，脉冲峰值电流可从几千安培到兆安培。是由慢储能快释放而形成的高功率源，是脉冲功率技术的典型应用。广泛应用于核爆炸模拟、受控核聚变试验、脉冲激光器、高功率微波、电磁发射及推进、电磁成形等领域中。其直接表征参数包括脉冲电流幅度、脉冲宽度、上升时间、下降时间等。
脉冲电流源开关电源调制方式主要有三种：恒频变宽的脉冲宽度调制（PWM）、恒宽变频的脉冲频率调制（PFM）和混合调制（PWM-PFM）方式。PWM应用较为广泛，特点是控制方法简单、噪声低、满负载时效率高且能工作在连续导电模式，但在轻载时效率低、谐波较大；PFM具有静态功耗小、轻负载下效率高的优点，但它没有限流的功能，也不能工作于连续导电模式，其工作频率不固定，给开关电源滤波器的设计带来困难，另外，PFM集成芯片相比PWM价格要贵；混合式调制方式虽然在一定程度上兼有PWM和PFM的优点，但也并不能*避免两种调制方式的缺点，并且电路设计复杂。
其工作原理是基于恒宽恒频的脉冲控制信号，在输出电压低于设定输出值时，每个时钟周期都输出恒宽恒频的脉冲控制信号；而当输出电压高于设定输出值时，一部分时钟周期将被跨过，在被跨过的时钟周期里，禁止输出恒宽恒频的脉冲控制信号，功率管将一直处于关断状态，这种调制模式是通过调节跨过的周期数来稳定输出电压。采用PSM调制模式的开关电源工作在轻负载时，比常规的PWM调制模式的开关效率高，频率特性好，负载响应速度快，功率管开关次数少，具有抗*力强，EMI影响小、结构简单等优点。