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High-Current, Solid-State Switch for Dense Plasma Focus Applications
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DOI：10.1109/TPS.2025.3630051.png)
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摘要
En 中文
“项目Elpis研究将等离子体焦点（PF）用作商业辐射源的应用，理想情况下用于聚变能发电。PF是一种箍缩类型，其中会产生短寿命、高温和高密度的等离子体，聚变反应可以在其中发生。由于这是一种能量密集型脉冲装置，最终必须设计一个合适的脉冲源。首先，已确定了初始研究原型的要求（10 kV、10 kJ、500 kA和25 $\mu $ s）。由于需要长使用寿命，本研究将探讨固态脉冲开关的实现，并为初始研究演示器开发第一个（低功率、1-kV）原型。已通过实验选择不同的固态开关（一个绝缘栅双极晶体管（IGBT）和两种MOS门控晶闸管），以其在所需工况下的电流传导能力，之后做出最终选择。接下来，设计了一个正弦放电脉冲源，以测量四个此类开关并联时的电流分配性能。结果表明，在20-kA峰值以下时，电流分配性能良好（<15%差异）。同时，开发了一个仿真模型以辅助后续系统设计。然后，设计了一个由16个开关并联组成的开关模块。再次观察到足够的电流分配行为（<5%差异），峰值可达140-kA（单次破坏性）和70-kA（重复运行）。最后，展示了证明500-kA原型可行性的仿真，以及与PF成功模拟运行的结果。”
Keyword:
Switches
Thyristors
Plasmas
Switching circuits
Prototypes
MOSFET
Voltage
Logic gates
Discharges (electric)
Insulated gate bipolar transistors
Plasma focus (PF)
solid-state pulsed power
solid-state pulsed power switch
期刊
IF:
1.5
论文数:
551
被引数:
1.3W
机构
引用论文
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