緊湊型混合儲(chǔ)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(zhǔn)方波輸出的緊湊型脈沖功率源研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種緊湊型混合儲(chǔ)能脈沖功率源技術(shù)方案，即將脈沖形成網(wǎng)絡(luò)和斷路開關(guān)結(jié)合起來，利用脈沖形成網(wǎng)絡(luò)形成準(zhǔn)方波脈沖，利用斷路開關(guān)和儲(chǔ)能電感提升電壓，以最終在負(fù)載上得到高功率準(zhǔn)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(duì)輸出的影響等，并開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該種基于脈沖形成

2、網(wǎng)絡(luò)和斷路開關(guān)的準(zhǔn)方波混合儲(chǔ)能脈沖功率源技術(shù)路線的可行性。論文的研究結(jié)果對(duì)該種脈沖功率源原理認(rèn)識(shí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等具有一定的指導(dǎo)意義。論文研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.基于脈沖形成網(wǎng)絡(luò)和斷路開關(guān)的準(zhǔn)方波混合儲(chǔ)能脈沖功率源的工作原理分析
　　對(duì)基于脈沖形成網(wǎng)絡(luò)和斷路開關(guān)的準(zhǔn)方波脈沖功率源的工作原理進(jìn)行了理論分析，即利用脈沖形成網(wǎng)絡(luò)形成準(zhǔn)方波脈沖，利用脈沖形成網(wǎng)絡(luò)中的電感和斷路開關(guān)的切換電流作用提升電壓，以最終在負(fù)載上得到高

3、功率準(zhǔn)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(zhǔn)方波脈沖功率源的理論輸出波形和倍壓效果。
　　2.準(zhǔn)方波混合儲(chǔ)能脈沖功率源的參數(shù)設(shè)計(jì)
　　基于電爆炸銀絲開關(guān)的比作用量模型，建立了該種準(zhǔn)方波混合儲(chǔ)能脈沖功率源的Pspice仿真模型，通過數(shù)值仿真對(duì)該種功率源的主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　3.緊湊化準(zhǔn)方波脈沖功率源的初步設(shè)計(jì)
　　在原理分析和參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)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(chǔ)能脈沖功率源緊湊化設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)了緊湊型混合儲(chǔ)能脈沖功率源結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了場畸變開關(guān)、人工傳輸線和電爆炸金屬絲開關(guān)。
　　4.準(zhǔn)方波混合儲(chǔ)能脈沖功率源的驗(yàn)證樣機(jī)搭建和初步實(shí)驗(yàn)研究
　　搭建了低壓驗(yàn)證樣機(jī)，設(shè)計(jì)、制作了場畸變開關(guān)、人工傳輸線、水電阻負(fù)載、電阻分壓器和電流線圈，初步實(shí)驗(yàn)研究表明:在1μF初始充電電容充電32 kV時(shí)，在10Ω水電阻負(fù)載上得到電壓幅值83 kV，半高寬279 ns，90％平頂172 ns左右