緊湊型混合儲能脈沖功率源研究.pdf

1、本文闡述了緊湊型脈沖功率源的研究背景和意義，綜述了國內(nèi)外緊湊型脈沖功率源的研究現(xiàn)狀，著重介紹了準方波輸出的緊湊型脈沖功率源研究進展。在此基礎上，本文提出了一種緊湊型混合儲能脈沖功率源技術方案，即將脈沖形成網(wǎng)絡和斷路開關結合起來，利用脈沖形成網(wǎng)絡形成準方波脈沖，利用斷路開關和儲能電感提升電壓，以最終在負載上得到高功率準方波脈沖輸出。通過理論分析和數(shù)值模擬分析了電路工作原理及各主要器件參數(shù)對輸出的影響等，并開展驗證實驗證實了該種基于脈沖形成

2、網(wǎng)絡和斷路開關的準方波混合儲能脈沖功率源技術路線的可行性。論文的研究結果對該種脈沖功率源原理認識、結構設計等具有一定的指導意義。論文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　1.基于脈沖形成網(wǎng)絡和斷路開關的準方波混合儲能脈沖功率源的工作原理分析
　　對基于脈沖形成網(wǎng)絡和斷路開關的準方波脈沖功率源的工作原理進行了理論分析，即利用脈沖形成網(wǎng)絡形成準方波脈沖，利用脈沖形成網(wǎng)絡中的電感和斷路開關的切換電流作用提升電壓，以最終在負載上得到高

3、功率準方波脈沖輸出。利用理論分析得出的遞推公式分析了該種準方波脈沖功率源的理論輸出波形和倍壓效果。
　　2.準方波混合儲能脈沖功率源的參數(shù)設計
　　基于電爆炸銀絲開關的比作用量模型，建立了該種準方波混合儲能脈沖功率源的Pspice仿真模型，通過數(shù)值仿真對該種功率源的主要設計參數(shù)進行了優(yōu)化。
　　3.緊湊化準方波脈沖功率源的初步設計
　　在原理分析和參數(shù)優(yōu)化的基礎上，保證各部件在工作電壓范圍內(nèi)的耐壓能力前提下，開展

4、了該種混合儲能脈沖功率源緊湊化設計，初步設計了緊湊型混合儲能脈沖功率源結構，設計了場畸變開關、人工傳輸線和電爆炸金屬絲開關。
　　4.準方波混合儲能脈沖功率源的驗證樣機搭建和初步實驗研究
　　搭建了低壓驗證樣機，設計、制作了場畸變開關、人工傳輸線、水電阻負載、電阻分壓器和電流線圈，初步實驗研究表明:在1μF初始充電電容充電32 kV時，在10Ω水電阻負載上得到電壓幅值83 kV，半高寬279 ns，90％平頂172 ns左右