【摘 要】
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全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是我国自主研制的,实验运行需要辅助加热电源,其中中性束注入系统是最有效的辅助加热手段之一。辅助加热电源由144个PSM电源模块串联组成,PSM电源模块的输入电压为三相交流560V,在经过整流之后,可以得到750V的直流输出电压。但单个PSM电源模块存在一些缺点:直流输出电压不能够连续调节、精度低,电源输出电压的调整精度为单模块的输出电压。对这一问题,本文设计
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全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是我国自主研制的,实验运行需要辅助加热电源,其中中性束注入系统是最有效的辅助加热手段之一。辅助加热电源由144个PSM电源模块串联组成,PSM电源模块的输入电压为三相交流560V,在经过整流之后,可以得到750V的直流输出电压。但单个PSM电源模块存在一些缺点:直流输出电压不能够连续调节、精度低,电源输出电压的调整精度为单模块的输出电压。对这一问题,本文设计了基于双BUCK拓扑的PSM电源模块,通过反馈控制可以控制单模块的输出电压,具有重大的意义。论文以750V-800V连续可调的基于双BUCK电路的可调PSM电源模块主回路为设计内容和研究对象,详细的介绍了主回路的设计。具体的内容如下:1)首先对基于双BUCK电路的可调PSM电源模块的主要功能进行了分析,拓扑结构的选型;2)然后对调压电源模块的拓扑进行选择。文中比较了BUCK、BOOST、CUK、单端反激变换器进行了比较分析,最终确定了双BUCK扑结构作为调压电源的拓扑结构其工作模式;3)对主回路的元器件进行了详细的计算选型。包括整流桥、开关管IGBT、变压器以及直流调压滤波网络这几大部分器件选型,同时对开关管设计了缓冲保护电路;4)三相电网电压波动、元件参数改变以及负载突变都会影响BUCK调压电源的稳定工作,因此,文中根据系统的Bode图设计了超前滞后补偿网络,接着对模块的三种工作模态进行了数学建模分析;5)文中最后根据分析计算及选型研制了一台样机。通过实验验证了基于双BUCK电路的可调PSM电源模块的主回路设计的可行性
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