脉冲功率电源超大电流测试技术研究

脉冲功率电源超大电流测试技术研究

随着脉冲功率技术的进步与发展,以及国防、工业等众多领域对高功率、大电流的迫切需求,高功率脉冲电源系统得到了广泛的应用,因此,对大电流测试技术的要求也就越来越高。目前,电流测试领域常用的测试方法由于稳定性不足、量程有限、测量精度不高等缺陷,无法满足具有兆安级放电电流的高功率脉冲电源的测试需求。因此,提出了一种基于罗氏线圈的超大电流测试技术。针对脉冲电源系统在充放电过程中的强电磁干扰,通过COMSOL有限元分析软件的AC/DC

磁场模块建立模型对该电磁环境进行仿真分析,以确定采集系统在该电磁环境中的安全测试距离;分析比较了目前几种比较常用的大电流测试方法的优缺点,选择了适合脉冲电源系统的罗氏线圈电流测试技术,并设计了完整的电流测试系统,包括罗氏线圈、积分器和数据采集存储电路;为确保试验人员在充放电试验中的安全,提出了远程无线控制功能以实现对采集系统的远程监控。

采集系统以FPGA作为主控单元,完成对A/D转换、Flash存储、远程无线控制及USB数据回读的逻辑控制,并对各时序逻辑设计进行了仿真。最后对电流采集系统进行了功能测试与验证,各功能均满足设计要求。在脉冲功率电源的充放电试验中,电流采集装置成功完成了脉冲超大电流的测试工作。测试试验结果表明,基于罗氏线圈的电流测试技术切实可行,可用于高功率脉冲电源系统的电流检测中。