緊湊型高壓納秒脈沖電源的設(shè)計(jì).pdf

1、脈沖功率技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。近年來為滿足實(shí)際應(yīng)用的需要脈沖功率技術(shù)逐漸向高峰值功率和緊湊化方向發(fā)展。本論文通過對(duì)脈沖形成線、Tesla變壓器、氣體火花隙開關(guān)等關(guān)鍵部件進(jìn)行理論分析、模擬研究，設(shè)計(jì)了一臺(tái)緊湊重頻GW級(jí)脈沖電源。
　　論文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）Blumlein脈沖形成線的設(shè)計(jì)。在介紹了脈沖形成線理論的基礎(chǔ)上，對(duì)Blumlein線的參數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并利用電磁場分析軟

2、件對(duì)Blumlein線進(jìn)行靜電場模擬，對(duì)其耐壓性能進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)的平板脈沖形成線匹配阻抗為50，輸出脈寬為4ns,擊穿電壓電壓大于224kV。
　?。?）設(shè)計(jì)了一臺(tái)磁芯Tesla變壓器。介紹了Tesla變壓器一般理論分析方法，給出了各重要參數(shù)的計(jì)算公式，設(shè)計(jì)的變壓器耦合系數(shù)為0.94，能量效率為55％。并通過電磁模擬軟件分析了不同磁芯長度對(duì)Tesla變壓器耦合系數(shù)的影響，同時(shí)驗(yàn)證了變壓器設(shè)計(jì)的合理性。初步分析了變壓器的磁芯損耗和

3、磁芯飽。
　?。?）高壓氣體火花隙開關(guān)和電容分壓器的設(shè)計(jì)。首先給出了氣體開關(guān)一般設(shè)計(jì)方法，完成了開關(guān)室的整體設(shè)計(jì)，并通過靜電場模擬驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。其次完成了電容分壓器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的初級(jí)充電電路，能使脈沖電源以100Hz重頻工作。
　?。?）用PSpice電路軟件對(duì)設(shè)計(jì)的脈沖電源進(jìn)行了全電路模擬計(jì)算。并分析了充電電感對(duì)波形的影響。建立包含各影響參數(shù)的電路，進(jìn)行了模擬。分析了中筒與外筒之間電感對(duì)輸出波形的影響。最后得到該脈沖電