面向电辅助制造的大电流脉冲电源建模与设计

电辅助制造(EAM)是一种前景广阔且发展迅速的金属加工方法。低压大电流脉冲电源是EAM中的关键子系统之一,需要进行合理设计以应对EAM场景下器件瞬态温度变化大的情况。提出了一种基于器件级电热建模的低压大电流脉冲电源的模型设计方法。首先,通过器件级有限元仿真得到了关键部件的热应力,并提出了一种简化的热建模方法,以减轻有限元模拟的计算负担,得到脉冲电流作用下的动态热剖面。其次,基于热模型,研究了电流脉冲持续时间对MOSFET最高温度和温度变化的影响。最后,以10 V/500 A脉冲电源为例进行了理论分析和验证。研究结果有助于EAM应用中脉冲电源的优化设计。