緊湊型Marx發(fā)生器觸發(fā)電源系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，脈沖功率技術(shù)取得快速發(fā)展，高壓脈沖放電破碎巖石技術(shù)更是獲得前所未有的成績(jī)。緊湊型Marx發(fā)生器在強(qiáng)功率脈沖輸出時(shí)，對(duì)控制信號(hào)的有效性、穩(wěn)定性和連續(xù)性的研究顯得十分重要。本文主要針對(duì)觸發(fā)電源系統(tǒng)展開(kāi)研究，傳統(tǒng)的觸發(fā)電源在輸出脈沖參數(shù)方面滿足應(yīng)用要求，但是制作工藝復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，成本較高；現(xiàn)有產(chǎn)品輸出脈沖的幅值、寬度和能量都不能滿足使用的要求，故研制了一套用于緊湊型Marx發(fā)生器的觸發(fā)電源。
　　觸發(fā)電源采用脈沖變壓器提升輸

2、出脈沖幅值，脈沖形成部分主要通過(guò)兩級(jí)升壓方式對(duì)輸入電壓進(jìn)行倍壓輸出，用數(shù)字電路生成方波信號(hào)控制電子開(kāi)關(guān)，控制信號(hào)與MOS管之間采用光電模塊進(jìn)行隔離保護(hù)。觸發(fā)電源主體部分能輸出脈寬4μs的脈沖，但是脈沖前沿較緩，幅值較低，通過(guò)雙絞線輸入脈沖變壓器模塊，經(jīng)過(guò)高壓電容和磁開(kāi)關(guān)對(duì)脈沖前沿陡化后接入脈沖變壓器的初級(jí)線圈，在次級(jí)線圈得到一個(gè)脈寬2μs，最大幅值200kV，重復(fù)頻率10Hz的高壓脈沖信號(hào)。
　　在觸發(fā)電源實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)高電壓和大電流

3、進(jìn)行測(cè)量，高電壓一般采用分壓器降壓測(cè)量，大電流使用羅氏線圈進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換測(cè)量。在分壓器中較常用的是電阻分壓器，故對(duì)其雜散參數(shù)進(jìn)行了理論和仿真分析，得知高壓臂對(duì)地電容對(duì)輸出特性影響較大，所以在設(shè)計(jì)電阻分壓器時(shí)，在低壓臂加入屏蔽罩減小電磁干擾，同時(shí)減小高壓臂對(duì)地電容改善輸出波形。
　　在觸發(fā)簡(jiǎn)單Marx發(fā)生器的球隙開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中，輸出脈沖對(duì)巖石靶塊產(chǎn)生明顯的破壞效果，存儲(chǔ)能量部分轉(zhuǎn)化成對(duì)巖石破碎的動(dòng)能，故研制了緊湊型Marx發(fā)生器以減小內(nèi)部