パルス回路の発熱について

質問

大学の研究でPFNのコンデンサーバンクを製作しています．

仕様は
最大印加電圧 5 kV，最大ピーク電流 10 kA，最大パルス電流幅 20 usなのですが，
PFNの整合抵抗 250 mΩの選定で迷っています．

参考にしている論文では，最大印加電圧 1.5 kV，最大ピーク電流 3.3 kA，最大パルス電流幅 1 msなので，
200 mΩの場合，消費電力は200 mΩ x 3.3 kA^2 x 1 ms=2178 W　となるはずですが，
整合抵抗は200 mΩの500 Wを使用されています．

パルス回路の場合，消費電力はそんなに気にしなくていいのでしょうか？
また，PFNの整合抵抗 250 mΩの消費電力はどれくらいのものにすればいいのでしょうか？

よろしくお願いいたします．

回答No.2

KEN_2

電子機器の電源や高発熱部品のディレーテングの定石では、定格電力100Wクラスのシャント抵抗の場合間欠動作で２倍、連続動作で４倍のレーテングを使っています。
温度上昇と放熱の時間関係で、理論と良く一致するのを経験しております。

逆にパルス電流の場合、通常の発熱体の定格電力は１分定格での温度上昇で基本設計していますので、休止時間とのデューテイ比で消費電力の低減率が決定して、繰り返し時間の最小値を規定して、１０秒の繰り返しサイクルなら１０倍の低減率を使用しています。
１分以上の繰り返しサイクルなら１分の６０倍÷２倍のディレーテングで３０倍としています。

参考にされている論文での消費電力=2178 W/S　に対しての500 Wを使用されているのは、繰り返しサイクルが５秒以上の条件で使っておられるのではと推定します。

当方100A程度のパルス電流の実験しかした事が無いのと、質問者様の『PFNのコンデンサーバンク』を想像でしか理解しようが無いですが、充・放電には数十秒を要すると予想されますので、繰り返しサイクルの時間で定格電力の１０倍の低減率を使用しても宜しいのでは・・・・

ご参考になれば・・・

お礼

回答ありがとうございます．

充電放電時間は2分程度を考えておりますので，60倍の消費電力のものを使用することも可能ということでしょうか？

もし，100Aのパルスにて実験されたとのことですが，高電力抵抗のメーカーで良い（価格が安い）ところをご存知でしたら，お教え願えないでしょうか？