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脉冲变压器紧凑型脉冲功率源设计

伍友成  杨宇  耿力东  郝世荣  谢卫平  王敏华  张南川  
【摘要】:该紧凑型脉冲功率源以脉冲电容器为初始储能装置,通过脉冲变压器实现电压峰值的提升,并对形成线充电,由形成线来实现脉冲整形,形成线充电后通过自击穿开关对负载放电,在负载上获得较快前沿的高电压脉冲波形。脉冲变压器采用带开路磁芯的带绕式结构,其耦合系数大,能量传递效率高;形成线采用螺旋型Blumlein形成线,中筒为带绕式螺旋筒,内外筒为同轴圆柱筒,以水介质为形成线的储能介质。对脉冲变压器的参数进行了设计,并根据静电场仿真对脉冲变压器的高电压绝缘结构进行了优化;对螺旋型Blumlein形成线的结构进行了计算和设计。该功率源设计结构紧凑,总长度小于2.5 m,直径小于0.6 m,设计指标为在10Ω阻抗负载上获得上升前沿小于30 ns、半高宽大于95 ns、电压峰值大于650 kV的脉冲输出,初步调试结果部分验证了该脉冲功率源设计结果。

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