声明
1 绪论
1.1研究背景与意义
1.2 NBI系统简介
1.2.1 NBI工作原理和系统组成
1.2.2 NBI电源系统简介
1.2.3 加速器高压电源特点
1.2.4CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计参数
1.3研究现状
1.3.1JET P-NBI加速器电源升级方案
1.3.2TJ-II ECRH阴极电源升级方案
1.3.3JT-60U N-NBI加速器电源
1.3.4ITER N-NBI加速器电源
1.3.5 小结
1.4研究难点与关键技术
1.5本文主要研究内容
2CFETR N-NBI样机加速器高压电源方案设计
2.1概述
2.2电源关键参数选择
2.2.1 低压侧直流母线电压Vdc选择
2.2.2 逆变频率finv选择
2.2.3 小结
2.3电源方案设计
2.3.1 前级整流环节
2.3.2 直流母线环节
2.3.3 逆变环节
2.3.4 隔离升压环节
2.3.5 高压整流环节
2.3.6 高压滤波环节
2.3.7 控制环节
2.3.8 小结
2.4电源仿真验证
2.4.1 额定工况仿真
2.4.2 Breakdown 工况仿真
2.4.3 Beam-off工况仿真
2.4.4 小结
2.5本章小结
3 逆变器设计
3.1概述
3.2主开关管选择
3.2.1 大功率半导体器件对比
3.2.2 IGCT 与IEGT 单管测试对比
3.2.3 小结
3.3 IEGT单管测试
3.3.1 硬开关与软开关测试对比
3.3.2 最小导通时间测试
3.3.3 小结
3.4逆变器结构设计
3.4.1 相桥臂单元结构
3.4.2 电气绝缘安全验证
3.4.3 换流回路杂散电感计算
3.4.4 小结
3.5逆变器热分析
3.5.1 IEGT电热模型
3.5.2 逆变器温升仿真
3.5.3 小结
3.6桥臂测试
3.6.1 NPC三电平相桥臂测试方法
3.6.2 NPC三电平相桥臂测试结果
3.6.3 小结
3.7本章小结
4 隔离升压变压器设计
4.1概述
4.2电磁设计
4.2.1 特点及设计输入参数
4.2.2 主体电磁结构设计
4.2.3 基本参数计算
4.2.4 小结
4.3漏磁场及温升验证
4.3.1 漏磁场分析
4.3.2 绕组损耗及温升分析
4.3.3 小结
4.4主纵绝缘验证
4.4.1 纵绝缘验证
4.4.2 主绝缘验证
4.4.3 小结
4.5本章小结
5 运行特性分析
5.1概述
5.2电源输出电压纹波特性分析
5.2.1 研究意义
5.2.2 空载情况下的输出电压纹波特性
5.2.3 带载情况下的输出电压纹波特性
5.2.4 输出电压纹波的限制
5.2.5 仿真与样机实验验证
5.2.6 小结
5.3逆变器输出直流分量分析
5.3.1 研究意义
5.3.2 直流分量产生原因
5.3.3 直流分量的影响
5.3.4 直流分量的检测
5.3.5 直流分量的限制
5.3.6 小结
5.4本章小结
6 总结与展望
6.1全文总结
6.2未来工作展望
（1）电源系统的工程实现
（2）电源故障分析及保护研究
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表的论文目录
