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中国电源学会第二十一届学术年会论文集
1.5MW 高功率连续波PSM 电源设计与研制
蔡政平,武志勇,李伟松
(中国科学院电子学研究所 中国科学院高功率微波源与技术重点实验室 北京 100170)
Development of 1.5MW High Power PSM Power Supply
CAI Zhengping, WU Zhiyong, LI Weisong
(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100170, China)
ABSTRACT: Development of high power PSM power supply 级，如采用晶闸管相位调节方式在速调管低压老炼
is conducted for klystron test bed. Main parameters, design 过程中会造成电网谐波污染，而采用高压开关电源
methods and test waveforms of the power supply are 拓扑成本和风险都较高。经过综合比较，选择了采
introduced separately. The results of experiment show that the 用PSM （脉冲步进调制）技术的高压电源方案。该
output of power supply can meet the design requirements.
方案的主要优点在于：第一，有较好的冗余性，个
Key words: high power, pulse step modulation (PSM), IGBT
别模块损坏不会造成系统崩溃；第二，PSM 模块兼
摘要: 为了测试新型高功率速调管，开展了高功率连续波 顾直流和脉冲工作状态，不需要另行配置高压脉冲
PSM 高压电源的研制工作。对电源系统的主要指标，主要部 开关；第三，PSM模块采用IGBT作为主开关元件，
件的设计思路和试验波形分别作了介绍。试验证明该设计合 具有较好的保护速度。【1】
理可靠，可以用于速调管测试。
关键词：高功率，脉冲步进调制（PSM），IGBT 2.电源系统主要技术指标
1. 引言 该电源计划用于测试高功率连续波速调管，负
载可为单速调管或多管并联。其主要技术指标见表
国际热核聚变实验堆(International 1。
Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)计 表1 高功率PSM电源主要指标
划等大科学工程需要大量高功率速调管作为微波 指标 参数
源。2013年，EAST (Experimental Advanced 电压 kV 75
Supercon-ducting Tokamak)项目对低杂波系统速 电流 A 20
调管进行升级，采购了24支美国CPI公司的250kW速
电压调节范围kV 2 - 75
调管。而国际ITER装置通过广泛论证和研究，计划
直流电压纹波 小于 1%
采用48支500kW速调管作为其低杂波系统微波源对
脉冲工作频率范围 1 - 1000
等离子反应体进行加热和电流驱动。单支速调管的
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