用于15kV納秒級(jí)脈沖發(fā)生器的測(cè)控系統(tǒng)研究.pdf

1、脈沖功率技術(shù)不僅在國(guó)防軍事和科技研究中起著非常重要的作用，而且在工業(yè)應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護(hù)等民用領(lǐng)域中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用潛力，所以脈沖發(fā)生裝置的研制是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的熱門領(lǐng)域，但迄今為止智能測(cè)控的脈沖發(fā)生器卻極少報(bào)道。因此研究出智能測(cè)控的脈沖發(fā)生器具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本文在研究測(cè)量納秒脈沖電壓和納秒電流信號(hào)的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能調(diào)壓和故障保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了15kV納秒級(jí)脈沖發(fā)生器的智能測(cè)控。
　　 在分析電容分壓器原理的基礎(chǔ)上，

2、結(jié)合Pspice軟件對(duì)電容分壓器的兩種工作模式進(jìn)行了理論分析和電路仿真，還簡(jiǎn)要分析了影響其響應(yīng)特性的因素?；谕S電纜構(gòu)成電容分壓器的原理，研制出性能優(yōu)良的同軸型電容分壓器，它克服了傳統(tǒng)電容分壓器高壓引線電感大，高壓電容和低壓電容連接電感大等難題；通過階躍響應(yīng)試驗(yàn)和線性度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其實(shí)際分壓比為382.2，與理論分壓比的誤差僅為3.94％；其響應(yīng)時(shí)間為15.96ns，其線性度曲線最大誤差為5.54％。根據(jù)電阻分壓的原理，研制出性能優(yōu)異的同

3、軸式電阻分壓器，通過階躍響應(yīng)試驗(yàn)得出其實(shí)際分壓比989.8，與理論分壓比的誤差僅為1.02％；其響應(yīng)時(shí)間為14.11ns。
　　 在建立Rogowski線圈的等效集中參數(shù)電路的基礎(chǔ)上，分析線圈的幅頻特性、靈敏度和方波電流下的幅值響應(yīng)，以及影響其測(cè)量性能的干擾因素。利用Pspice軟件分析匝數(shù)和積分電阻對(duì)線圈的幅頻特性的影響，結(jié)合線圈的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)指標(biāo)，選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)、匝數(shù)以及積分電阻。經(jīng)過靈敏度標(biāo)定試驗(yàn)、階躍響應(yīng)試驗(yàn)以及線

4、性度試驗(yàn)得出其實(shí)際靈敏度為244.2A/V，與理論值誤差僅為2.32％，其響應(yīng)時(shí)間為19.6ns，線性度曲線最大誤差為3.42％；通過交流小信號(hào)掃描試驗(yàn)得出其實(shí)際工作頻帶為[10kHz～50MHz]，與仿真結(jié)果大致相同。
　　 以數(shù)字電位器Maxim5455芯片和線性光耦合器件LOC110芯片為核心，利用Visual C++6.0語(yǔ)言編寫控制程序，經(jīng)過ICP7044D模塊實(shí)現(xiàn)外部硬件電路與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到了智能調(diào)壓目標(biāo)，其