电容储能脉冲功率源工作原理

多组多路输出100kV快前沿电脉冲触发系统

多组多路输出１０ｋＶ快前沿电脉冲触发系统０
尹佳辉，孙凤举，邱爱慈，梁天学，曾江涛，陈玉兰，刘志刚，姜晓峰
（北核技术研究所，西安７０２）西１０４
摘
要：在多路并联运行的电容储能型脉冲功率源中，为实现初级储能气体开关和脉冲形成主开关的同
第２Ｏ卷第１２期
２００８年１２月
强激光与粒子束
ＨＨＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＩＧＣＬＥＢＥＡＭＳ
Ｖｏ１２．０，ＮＯ２．Ｉ
Ｄｅ．，２０８ｃ０
文章编号：１０ — ３２２０）２２９ — ５０１４２（０８１ — ０６０
中图分类号：Ｔ３Ｍ８６文献标志码：Ａ
随着脉冲功率技术的发展，Ｚ箍缩等脉冲功率源需要几十路并联运行以获得百Ｔｗ级的峰值功率及数快十Ｍቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的峰值电流，这种大型脉冲功率源的初级储能开关和脉冲形成主开关需要具有多组延时可调、每组多路输出的触发系统，般初级储能采用电脉冲触发，冲形成主开关可采用激光或电脉冲触发。由于多路激光一脉
ｍｕｔ－ｈｎｅｕｐｔｌｉｃａｎｌｔｕｏ
（ｔｈｍｅｉ）ａｅｓｍｅｔａｔ
值高，前沿陡。研究表明，当采用电脉冲触发气体火花开关时，触发信号的幅值越高、升速率越快，触发开上被

熊兰的讲座-脉冲功率技术0509

高功率脉冲发生器的基本结构
初始能源中间储能脉冲压缩和变换负载
ms
us
ns
输出：激光、粒子束、等离子体、强磁场、强电场、 EM 枪、微波等
电子束或离子束
0.1MW
Marx 发生器脉冲形成线
10MW
馈电传输线
1TW
二极管
3
设
备
3.1 储能
电能（电容器，电感，超导）机械能（电动机，惯性储能）化学能（火药，蓄电池）传输线核能
2 发
展
1947年，英国人A.D.Blumlien以专利的形式，把传输线波的折反射原理用于脉冲形成线，在纳秒脉冲放电方面取得了突破。 1962年，英国原子能研究中心的J.C.Martin领导的研究小组，将Marx发生器与Blumlien的专利结合起来，建造了世界上第一台强流相对论电子束加速器SOMG（3MV，50kA，30ns），脉冲功率达TW（1012W）量级，开创了高功率脉冲技术的新纪元。
2 发
展
我国脉冲功率技术及其应用的研究是从20世纪 70 年代末开始的。中科院等离子体物理研究所、中科院高能物理研究所、中科院电工技术研究所、华中科技大学、清华大学等单位的研究水平居于国内领先地位。国内已有 20 多台的Marx装置在运行，居首者是 1979 年西南工程物理研究院建成的“闪光 I 号”装置 ; 20世纪 90 年代以后，国内相继又建成的装置有西北核技术研究所的 “ 闪光 II 号 ” ,中国工程物理研究院和上海光机所“神光II号 ”，华中科技大学等联合研制的 “神光III”。
1 概
念
什么是脉冲功率技术？？
研究产生各种强电（纳秒级高压）脉冲功率输出的发生器系统及其相关技术。

2.0MJ脉冲功率源的500kA气体开关系统

中图分类号：ＴＮ２４５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１３２５０５．１２９３
激光惯性约束聚变（ＩＣＦ）系统的泵浦阵列中需要多个支路的开关同步动作以产生大的脉冲电流［１］。在ＩＣＦ脉冲功率源的严酷工况下，基于载流子导电的半导体开关（例如晶闸管、反向闸流管等）存在单阀片通流能
力有限、耐过电压能力差、难以抵抗反峰故障电压等缺点；若采用多级单阀片串并联结构，又因半导体材料对通
态电流上升率敏感而存在瞬时均流和均压的困难，且造价呈指数级升高＿４］。气体开关方案基于气体放电形成的等离子体工作，对过电流和过电压耐受能力好，闭合动作时间迅速，成本低廉，通态电流上升率可以达到１００ｋＡ／ｕｓ，比半导体开关高２个数量级，因此在瞬时高功率放电应用中更具性能优势］。为使得激光惯约达到临界物理条件，足够的能量和功率必不可少。在技术条件许可的情况下，提升单支路脉冲的能量输出不失为一
开关以及已经报道的３００ｋＡ等级开关不同的是，上下电极间的连接没有采用绝缘
棒拉紧，而是采用了一种新的卡榫紧固法，结构更为简单紧凑。隔离上、下电极的

电容器储能原理

电容器储能原理
电容器储能原理是利用电场的存在和电介质储存电荷的能力。

当电容器两个极板上施加电压时，电荷会在其中移动，堆积在极板上，形成正负极化。

正极板上的电荷量与负极板上的电荷量相等且大小相反。

这个电压差会在电容器内部建立一个电场，当电容器从电源断开时，电场会将电荷保持在极板上，从而形成一个储存的电能状态。

这时，电容器内的电场能够储存电能，并可以在需要时释放出来。

当电容器需要释放电能时，将其连接到一个电路中，电容器会开始释放电荷，电场开始崩溃。

这导致极板上的电荷开始流动，产生电流。

这个电流可以在电路中驱动其他电子元件工作，实现电能的转化和利用。

总之，电容器的储能原理是基于电场存在和电介质储存电荷的能力。

通过施加电压，电容器可以将电荷堆积在极板上，形成一个储存电能的状态。

当需要释放电能时，电容器会释放电荷，产生电流，从而实现能量的转化和利用。

脉冲功率电源中的无电抗器电容储能技术

脉冲功率电源中的无电抗器电容储能技术脉冲功率电源中的无电抗器电容储能技术无电抗器电容储能技术是一种在脉冲功率电源中常用的储能方式。

在这种技术中，电容器被用来储存电能，并通过无电抗器进行管理。

下面将逐步介绍这种技术的原理和应用。

第一步，了解无电抗器电容储能技术的原理。

在脉冲功率电源中，频繁出现电流的突变和瞬态过程。

由于突变电流会产生电感器的电感反应，因此需要通过无电抗器来消除这种反应。

无电抗器是一种电路元件，其电感和电容值均为零，因而能够有效消除电感反应，提高电能的传输效率。

第二步，了解无电抗器电容储能技术的工作原理。

在脉冲功率电源中，电容器会通过电流的突变来储存电能。

当脉冲电流突变时，通过无电抗器的作用，电感反应会被有效抑制，使电容器能够更好地储存电能。

此时，无电抗器起到了平衡突变电流的作用，保证了电容器的正常工作。

第三步，了解无电抗器电容储能技术的应用。

这种储能技术广泛应用于脉冲功率电源系统中。

例如，在雷达系统中，频繁的脉冲信号需要被传输和处理。

通过使用无电抗器电容储能技术，可以有效地储存和传输这些脉冲信号，提高雷达系统的性能和稳定性。

此外，该技术还可应用于激光器、电子设备等领域，提高功率传输的效率和稳定性。

第四步，了解无电抗器电容储能技术的优势和限制。

这种技术具有响应速度快、能量传输效率高、稳定性好等优点。

同时，无电抗器电容储能技术也存在一定的限制，如对电容器的要求较高，成本较高等。

综上所述，无电抗器电容储能技术是一种在脉冲功率电源中常用的储能方式。

通过无电抗器的作用，可以消除电感反应，提高电能的传输效率。

该技术在雷达系统、激光器、电子设备等领域具有广泛的应用前景。

虽然存在一定的限制，但其优势仍使其成为脉冲功率电源中重要的储能技术之一。

电容储能脉冲功率源工作原理

电容储能脉冲功率源工作原理
电容储能是被讨论最早的一种储能方式，也是目前应用最广的储能方式。

其技术成熟，可用于毫秒、微妙、纳秒量级的脉冲功率装置中。

作为储能器件，具有容量大、内部电感微小、耐压高的特性，储能达数千焦耳至数兆焦耳，缺点是储能密度低，在10^7J以上的装置上使用不够经济。

模块化电容储能脉冲功率源系统主要由三个部分组成：
● 电容充电装置；
● 脉冲成形网络模块；
● 测控系统。

电容储能脉冲功率源工作原理可以下图来说明
图示：单模块脉冲功率电源电路
电容储能式功率脉冲电路包括高压充电电源U、储能电容C、阻尼二极管D1、主开关K1、调波电感L和负载R几部分。

开关采纳真空触发开关，应具有极高的di/dt性能。

调波电感用来调整负载电流的幅度和脉宽。

阻尼二极管的作用是防止反向电压对电容反向充电，避开损坏电容器。

负载R包括轨道阻抗和电枢阻抗。

假设开关是抱负的，当开关K2闭合时，电容向负载放电，同时向电感充电，此阶段为电流上升阶段，二极管D1，反偏截止；当电流上升到最大值时，二极管D1正偏导通，阻挡电流对电容反向充电，此时电感中积蓄的能量经二极管DI、D2连续向负载供应，此阶段为电流下降阶段。

整个过程可用如下函数来表示
式2中，I0为电流最大值；T为电流脉冲底宽。

放电电流曲线见下图3。

t＜t0负载电流呈正弦变化；t≥t0负载电流呈指数变化。

图2：放电电流曲线。

电容针尖脉冲

电容针尖脉冲
电容针尖脉冲是指电容器放电时产生的脉冲现象。

当电容器内存储的电荷被释放时，会形成一个瞬时的电流脉冲，这个脉冲会导致电路中产生一个尖峰电压。

这种尖峰电压的形状通常是一个非常短暂的高峰，然后迅速衰减。

电容针尖脉冲可能会出现在多种情况下，包括但不限于以下几个方面：
1.电容器放电：当电容器被迅速放电时，特别是在高压或高能量系统中，会产生尖峰电压。

这种情况常见于电力系统中的高压开关放电或闪络器放电。

2.电磁干扰：在电路中，当电容器与电感器相结合时，可能会产生电磁干扰。

当电容器放电时，电流的突然变化会导致电感器中的磁场发生变化，从而产生额外的电压脉冲。

3.传感器和测量设备：一些传感器和测量设备可能受到电容针尖脉冲的影响。

例如，某些高精度测量设备在测量电压或电流时可能会受到电容针尖脉冲的干扰，导致测量结果出现误差。

4.保护装置触发：在一些保护装置中，例如过压保护器或过电流保护器，电容针尖脉冲可能会触发保护装置的动作，以保护电路或设备不受损坏。

对于电容针尖脉冲的管理和控制，可以采取一些措施，例如使用滤波器来减少电磁干扰、采用合适的保护装置来防止电压过高等。

此外，在设计电路和系统时，也应考虑到电容针尖脉冲可能带来的影响，并采取相应的措施来降低其影响。

新型电感储能高功率脉冲源放电特性研究

新型电感储能高功率脉冲源放电特性研究陈海川;陈永强【摘要】分析了一种基于可变电感储能的新型高功率脉冲电源,构建了新型脉冲电源的简化等效电路.基于电路理论导出了等效电路的微分方程,并对其进行了详细的分析计算,得到了等效电路在不同电路参数条件下的工作状态；分析总结了脉冲电源放电回路各参数对输出电流脉冲特性的影响.研究分析结果表明,通过调整放电回路参数,新型脉冲电源可以在负载中产生幅度高、前沿陡和宽度窄的高功率脉冲输出.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】4页(P72-75)【关键词】新型脉冲电源;等效电路;放电特性;电路模拟【作者】陈海川;陈永强【作者单位】西华大学电气信息学院,四川成都610039;西华大学电气信息学院,四川成都610039【正文语种】中文【中图分类】TN784脉冲功率技术产生于20世纪30年代，现已成为一门技术领域中的独立学科。

它是国防科研和高新技术研究的重要技术基础，在近代科学研究中得到了广泛应用。

高功率脉冲源是利用电容或电感储存初始能量，然后利用大功率开关快速释放能量，再采用脉冲压缩电路进行脉冲压缩、整形后，在负载中形成幅度高、宽度窄的高功率脉冲［1］。

采用电容器组构成的高功率脉冲电源是研究和使用较早的一类脉冲电源，由于庞大的体积和复杂的控制电路限制了其广泛地应用。

电感储能型脉冲功率系统因其储能密度高，通常比电容储能密度高1～2个数量级，使得脉冲装置系统结构可做得紧凑，成本低［2-4］。

研究脉冲电源的放电特性是脉冲电源系统设计的重要工作之一。

本文分析了一种基于时变电感储能的新型脉冲电源，构建了新型脉冲电源的简化等效电路，研究了等效电路的放电特性，总结了脉冲放电回路各参数对输出电流脉冲特性的影响，为新型脉冲电源的系统研制工作提供了理论参考。

1 新型脉冲电源的等效电路新型脉冲电源由初始能源、储能时变电感和脉冲调整电路构成。

简化的等效电路为图1所示的RLC电路［5-6］。

重复推进系统中脉冲功率源研制及应用

为２Ａ３Ｖ）２１调波电感Ｌ对放电电流进行ｋ／ｋ及０Ｈ￣
１系统组成及原理
１１主回路放电系统．在推进试验中，需要对放电电流进行调制，理想
调制，向负载ｚ电枢及轨道）电。电枢在脉冲大（放电流产生的电磁力作用下沿轨道高速运动。
方法。
、
［
巫二］＿＿
图１单路脉冲电源电路原理图
Ｆｉ１ＣｉｃｉｄａｒｍｆＰＦＮｇ．ｒｕｔｉｇａｏ
放电开关Ｋ接收到触发系统的脉冲控制信号，按设定时序要求导通主电路，通过续流硅堆Ｄ（并参数
１２触发控制系统．
在脉冲功率源中，了调制出特定的脉冲电流为波形，设定各个ＰＮ模块释放电流时序。为此我需Ｆ们设计了一套十路脉冲触发系统。触发系统由时序
系统、冲电容器、电极火花隙开关、流硅堆、脉三续调波电感等部件构成。充电系统给脉冲电容器ｃ充电，电完毕后，充
电磁推进技术是一种新概念推进技术 ¨ 。电 ’ 磁推进系统的工作特性决定了它所用的电源必须是高功率脉冲电源，性能直接影响着电磁推进速度其
等重要指标。鉴于电磁推进系统对脉冲功率源
的特殊要求，脉冲电源采用模块化设计，得电源结使
全桥整流充电系统、电流与速度测量系统、触发控Ｒ分别测量ｏｏｓｉ图ＣＣ）

双层电容cdl值

双层电容cdl值
双层电容CDL值是指双层电容器的容量值，通常用微法拉（μF）或纳法拉（nF）表示。

双层电容器是一种储能元件，其储能原理是利用双层电极板间的电介质在直流电压作用下产生静电场，使电极板上的电荷发生积累，从而储存能量。

双层电容器的CDL值是衡量其储能能力的重要参数，CDL值越大，说明电容器能够储存的电荷量越多，其储能能力越强。

在电力电子应用中，双层电容器通常被用于提供快速、高效的能量存储和释放，以实现平滑滤波、功率因数校正、脉冲功率源等功能。

在双层电容器的设计、制造和使用过程中，CDL值是一个非常重要的参数。

在选择双层电容器时，需要根据具体的应用需求来确定CDL值的大小，以确保其能够满足系统的储能需求。

同时，CDL值的大小也会受到电容器制造工艺、电极材料、介质材料等因素的影响，因此在实际应用中，还需要考虑到这些因素对CDL值的影响。

另外，除了CDL值外，双层电容器的其他性能参数也非常重要，如耐压、内阻、漏电流等。

这些参数的优劣也会直接影响到双层电容器的性能和可靠性，因此在选择和使用双层电容器时，需要综合考虑这些参数的影响。

总之，双层电容器的CDL值是其储能能力的重要参数，在实际应用中需要根据具体需求来确定CDL值的大小，并综合考虑其他性能参数的影响。

电容器的原理和特性

电容器的原理和特性电容器是一种主要用于储存电荷并在线路中传递电能的被动元件。

它具有许多独特的特性和工作原理，为电子设备和电路提供了重要的功能支持。

本文将介绍电容器的原理和特性，以帮助我们更好地理解和应用它们。

一、电容器的原理电容器的原理可以归结为静电储能。

静电储能是指当两个导体之间存在电荷差异时，由于电荷之间的互斥作用，将产生电场能量。

电容器利用两个导体之间的电荷分布差异，在电场的作用下储存电荷。

一个典型的电容器由两块金属板（称为电极）以及介质层构成。

当电压施加在电容器的两个电极上时，电荷将从一极转移到另一极，从而形成电场。

电容器的容量取决于电极之间的距离、电极的表面积和介质的性质。

二、电容器的特性1. 容量：电容器的容量是指储存电荷的能力，单位是法拉（F）。

容量越大，代表电容器能够储存更多的电荷。

在实际应用中，常见的电容器容量范围从皮法（pF）到法拉（F）不等。

2. 介电强度：介电强度是电容器介质能承受的最大电场强度。

当电场强度超过介电强度时，电容器可能会发生击穿现象，导致损坏。

因此，在选择电容器时，我们需要根据具体电场要求选择适当的介质和电容器类型。

3. 电压稳定性：电容器的电压稳定性是指在一定电压范围内，电容器的容量与电压之间的关系。

电容器的容量可能会随着电压的变化而发生变化。

因此，在某些应用中，特别需要注意电压稳定性，避免电容器的性能受到电压波动的影响。

4. 损耗角正切：电容器的损耗角正切（tanδ）是指电容器的损耗因素。

它反映了电容器中的能量损耗程度。

损耗角正切越小，代表电容器的能量损耗越小，性能越好。

5. 频率特性：电容器在不同频率下的特性也是需要考虑的因素。

在高频应用中，电容器可能会受到电流、电压以及温度等因素的影响，导致容量降低或者频率响应不稳定。

电容器在电子设备和电路中具有广泛的应用，如滤波、耦合、能量存储等。

它们的特性对于电路性能的稳定性和可靠性具有重要意义。

因此，我们需要根据实际需求选择合适的电容器类型和参数。

电容储能型高功率脉冲电源的电路原理

1 电容储能型高功率脉冲电源的基本原理1.1电路原理对一个电功率输出系统而言，当其存储的能量E一定时，缩短这些能量的输出时间t，就能增大输出功率P（P=E/t），从而形成负载所需要的高功率脉冲信号。

因此，原理上所有产生高功率脉冲的方法都是基于能量的慢速存储与快速释放，本文所讨论的电容储能型高功率脉冲电源（Pulsed Power Supply, PPS）也不例外。

（注：本文主要讨论的是输出电流脉冲宽度为数十微秒到数十毫秒的电容储能型高功率脉冲电源，为了叙述方便，下文中若无特别说明，一律简称为“脉冲电源”）。

从功能实现的角度分析，脉冲电源的工作电路至少由两个基本回路组成：（1）电容充电电路，它是将能量慢速储存到脉冲电容器的电路。

（2）脉冲放电电路，它是将脉冲电容器所存储的能量快速释放的电路。

二者以脉冲电容器为核心，最简单的实现电路如图1所示。

图中C表示脉冲电容器，U ch表示小功率充电电源，S ch表示充电开关，R ch表示充电隔离电阻，S P表示脉冲放电开关，L P脉冲成形电感器（调波电感器），R G表示负载。

图1-1 脉冲电源的电路原理图图1-1中脉冲电容器是能量存储单元（储能电容器），起隔离充电电路和脉冲放电电路的作用，一方面它是电容充电电路的恒定负载，另一方面它也是脉冲放电电路的激励源。

图1-1电路所示的脉冲产生过程如下：（1）充电：首先S P断开，使S CH闭合，U CH为脉冲电容器慢速充电；（2）放电：在充电至额定电压以后，首先S CH断开，使S P闭合，C经L P对R G快速脉冲放电。

在实际研制的脉冲电源中，与电容充电电路相对应的部件是电容充电电源（Capacitor Charging Power Supply, CCPS），与脉冲放电电路相对应的部件是脉冲成形网络（Pulse Forming Network, PFN）。

1.2电容充电电源的类型电容充电电源是用于初始能量转换与功率调整的部件，它将初始能量进行功率调整，使其具有较高的电压，进而转化为在脉冲电容器中存储的电能。

新型电感储能脉冲功率驱动源

电感储能技术在现代科学技术领域中，诸如等离子体物理、受控核聚变、电磁推进、复脉冲的大功率激光重
器、流带电粒子束的产生以及强脉冲电磁辐射等领域，有着极为重要的应用。电感储能密度比电容储能高强都几十倍，在脉冲功率源装置体积一定的条件下，用电感储能能输出比电容储能更高的能量［］采１。在输出能量。要求一定的条件下，更容易实现系统的小型化。但传统电感储能调节装置输出阻抗较高，且输出电压波形为并典型的三角波，不利于驱动微波源工作。郝世荣等对低阻抗电感储能调节装置进行了一系列研究，１在ｏＱ负
新型电感储能脉冲功率驱动源
李志强，钟辉煌，樊玉伟，舒挺，杨建华，许流荣，赵延宋
（防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙４０７）国１０３
摘要：提出了将传统单个储能电感利用传输线分隔成两部分的新型电感储能脉冲功率驱动源技术方案。理论分析表明，用传输线电容的耦合延时作用，有效对调制器输出脉冲波形进行整形，且可以进一利可并步提高能量转换效率，而克服传统电感储能脉冲功率源输出波形质量差（三角波波形）缺点。基于该思从类的想开展了实验研究，得了电压约３０ｋ电流约２Ａ的电子束，成功驱动ｓ波段磁绝缘线振荡器获得了获０Ｖ，０ｋ并

电容降压电源原理和计算公式

电容降压电源原理和计算公式用电容降压的电路里，给电容并联的电阻起什么作用最佳答案刚接通电路时，电容是没有初始储能的，电容相当于短路，所以会对后面电路产生危害，所以并联电阻降压。

等电容储能完毕，电容上就分担了大部分电流，等于把电阻开路了。

在电源关闭后，电容可以通过电阻释放储存的能量。

我是这么理解的。

这一类的电路通常用于低成本取得非隔离的小电流电源.它的输出电压通常可在几伏到三几十伏,取决于所使用的齐纳稳压管 .所能提供的电流大小正比于限流电容容量.采用半波整流时,每微法电容可得到电流(平均值 )为:(国际标准单位 )I(AV)=0.44*V/Zc=0.44*220*2*Pi*f*C=0.44*220*2*3.14*50*C=30000C=30000*0.000001=0.03A=30mA如果采用全波整流可得到双倍的电流(平均值 )为 :I(AV)=0.89*V/Zc=0.89*220*2*Pi*f*C =0.89*220*2*3.14*50*C=60000C=60000*0.000001=0.06A=60mA一般地 ,此类电路全波整流虽电流稍大,但是因为浮地 ,稳定性和安全性要比半波整流型更差,所以用的更少 .使用这种电路时,需要注意以下事项:1、未和 220V 交流高压隔离 ,请注意安全 ,严防触电 !2、限流电容须接于火线,耐压要足够大(大于 400V), 并加串防浪涌冲击兼保险电阻和并放电电阻.3、注意齐纳管功耗,严禁齐纳管断开运行.C1 取值大小应根据负载电流来选择 ,比如负载电路需要 9V 工作电压 ,负载平均电流为 75 毫安 ,由于 Id=0.62C1, 可以算得 C1=1.2uF. 考虑到稳压管 DZ1 的损耗 ,C1 可以取 1.5uF,此时电源实际提供的电流为 Id=93 毫安 .稳压管的稳压值应等于负载电路的工作电压,其稳定电流的选择也非常重要.由于电容降压电源提供的的是恒定电流 ,近似为恒流源,因此一般不怕负载短路,但是当负载完全开路时,R2(串在整流电路后,做限流 )及 DZ1 回路中将通过全部的93 毫安电流 ,所以 DZ1 的最大稳定电流应该取100 毫安为宜 .由于 RL 与 DZ1 并联 ,在保证 RL 取用 75 毫安工作电流的同时,尚有 18 毫安电流通过DZ1,所以其最小稳定电流不得大于18 毫安 ,否则将失去稳压作用 .电工原理 :整流后的直流电流平均值Id,与交流电平均值I 的关系为Id=V/XC1.C1 以 uF 为单位 ,则 Id 为毫安单位问:谈到电容降压,我有点小问问题想请各位指教 .我公司有多款产品都用到电容降压,但都没有用齐纳管也没有任何事发生 ,照常出货 .前不久 ,我们生产一批产品 ,是黄色 LED 灯 ,却出现大量死灯 ,而且是一死灯就是整块板的灯全开路死灯,到现在也没有搞清楚是怎么回事(其它颜色的灯没有出现这样的情况).今天看到你们的贴子这么好,也想借此机会向各位请教 .答 :一是你的 CBB 选大了 , 二是你 CBB 选的是对的 ,但是客户的输入电压肯定不是咱们的220 有可能高出几伏或者十几伏, 所以会开路死灯,发表我的看法 .我认为 ,inherit 先生的计算公式是错误的,连近似公式都不是.还有 ,画的电路也不完整.我认为 ,完整的电路应该是:1.输入端应串接浪涌限制电阻.2.稳压管上应并联滤波电容(如果没有电容的话,纹波大 ,稳压管也容易损坏).3.输出端应接入稳压器件,例如 78 系列的 78X05 之类 .4.半波整流的情况下,整流二极管应挪到稳压管后面.我认为 ,平均电流的计算公式中不应有0.44,0.89,Pi. 在有效值电流和视在功率的式子中可能出现0.44(半波 ),0.89(全波 ).sqrt(Pi)/4=0.44( 近似 ),sqrt(Pi)/2=0.89( 近似 ).很抱歉 ,因为有效值电流和视在功率的近似式子中出现sqrt(Pi) 项 ,我用除 4 或除 8 的方法 ,主观硬凑出0.44 和 0.89 的 .前几年 ,我是建立数学模型,用解微分方程的方法得出了近似式子,费了不功夫 ,向公司递交了技术报告.当时看到公司的人用实验方法确定降压电容,很挠心 .得出的近似式子如下:1.半波 :I(AV)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms(近似)I(rms)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*sqrt(Pi)(近似 )视在功率 =2*sqrt(2)*f*c*Vrms*Vrms*sqrt(Pi)(近似)2.全波 :I(AV)=4*sqrt(2)*f*c*Vrms(近似)I(rms)=2*sqrt(2)*f*c*Vrms*sqrt(Pi)(近似 )视在功率 =2*sqrt(2)*f*c*Vrms*Vrms*sqrt(Pi)(近似)其实 ,若考虑稳压管的电压、整流二极管的压降、导通角,上面的式子非常复杂,我没法输入 ,只好在此省略了,很抱歉 .这种电路有以下优点:1.电路简单、元件少2.噪声小3.可防磁场干扰这种电路有以下缺点:1.功率因数低 ,无功功率大 .2.不适合于负载电流稍大的电源,不适合于宽输入电压、负荷电流变动很大的电源.因为降压电容负荷电流较小时,多余的电流会流向稳压管,导致稳压管发热.3.因为是非绝缘型电源,电路带电 ,电路的使用范围受到限制.不能有一端接了零线就安全的想法.设计时 ,1.根据输入电压的最小值、最低工作频率、最大负荷电流、电容的误差和温度变化率计算出降压电容容量 .2.根据输入电压的最大值、降压电容的容量(应考虑误差和温度变化率)、并参照有关电气规定确定放电电阻的阻值.3.根据输入电压的最大值、最高工作频率、最小负荷电流、降压电容的容量(应考虑误差和温度变化率 )、稳压管的最大容许功率和热阻抗(应考虑最高环境温度),确定稳压管的型号.从成本的角度看 ,我个人认为 ,这种电路不太适合于 200V-240V 电网 ,是适合于 100V 电网 .因为输入电压很高时 ,要想采用可靠的降压电容 ,电容的成本太高 .另 ,特别要注意稳压管的安全.其实 ,稳压管的稳压值和损失的关系曲线成抛物线.电容器使用说明1) 名称 : 聚酯 ( 涤纶 ) 电容符号:(CL)电容量 :40p--4uf额定电压 :63--630V主要特点 : 小体积 , 大容量 , 耐热耐湿 , 稳定性差应用 : 对稳定性和损耗要求不高的低频电路2) 名称 : 聚苯乙烯电容符号:(CB)电容量 :10p--1uf额定电压 :100V--30KV主要特点 : 稳定 , 低损耗 , 体积较大应用 : 对稳定性和损耗要求较高的电路3) 名称 : 聚丙烯电容符号:(CBB)电容量 :1000p--10uf额定电压 :63--2000V主要特点 : 性能与聚苯相似但体积小, 稳定性略差应用 : 代替大部分聚苯或云母电容, 用于要求较高的电路4) 名称 : 云母电容符号:(CY)电容量 :10p--0.1uf额定电压 :100V--7kV主要特点 : 高稳定性 , 高可 *性 , 温度系数小应用 : 高频振荡 , 脉冲等要求较高的电路5) 名称 : 高频瓷介电容符号:(CC)电容量 :1--6800p额定电压 :63--500V主要特点 : 高频损耗小 , 稳定性好应用 : 高频电路6) 名称 : 低频瓷介电容符号:(CT)电容量 :10p--4.7uf额定电压 :50V--100V主要特点 : 体积小 , 价廉 , 损耗大 , 稳定性差应用 : 要求不高的低频电路7) 名称 : 玻璃釉电容符号:(CI)电容量 :10p--0.1uf额定电压 :63--400V主要特点 : 稳定性较好 , 损耗小 , 耐高温 (200 度 )应用 : 脉冲、耦合、旁路等电路8) 名称 : 铝电解电容符号:(CD)电容量 :0.47--10000uf额定电压 :6.3--450V主要特点 : 体积小 , 容量大 , 损耗大 , 漏电大应用 : 电源滤波 , 低频耦合 , 去耦 , 旁路等9) 名称 : 钽电解电容符号:(CA)铌电解电容(CN)电容量 :0.1--1000uf额定电压 :6.3--125V主要特点 : 损耗、漏电小于铝电解电容应用 : 在要求高的电路中代替铝电解电容10) 名称 : 空气介质可变电容器符号:可变电容量 :100--1500p主要特点 : 损耗小 , 效率高 ; 可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等应用 : 电子仪器 , 广播电视设备等11) 名称 : 薄膜介质可变电容器符号:可变电容量 :15--550p主要特点 : 体积小 , 重量轻 ; 损耗比空气介质的大应用 : 通讯 , 广播接收机等12) 名称 : 薄膜介质微调电容器符号:可变电容量 :1--29p主要特点 : 损耗较大 , 体积小应用 : 收录机 , 电子仪器等电路作电路补偿13)名称 : 陶瓷介质微调电容主要特点 : 损耗较小 , 体积较小应用 : 精密调谐的高频振荡回路14) 名称 : 独石电容电容量大、体积小、可* 性高、电容量稳定, 耐高温耐湿性好等.应用范围 : 广泛应用于电子精密仪器. 各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路.容量范围 :0.5PF--1UF耐压 : 二倍额定电压.独石又叫多层瓷介电容, 分两种类型 ,1 型性能挺好 , 但容量小 , 一般小于 0.2Uf,另一种叫II型,容量大,但性能一般 . 独石电容最大的缺点是温度系数很高, 做振荡器的频漂让人受不了, 我们做的一个555 振荡器 , 电容刚好在 7805 旁边 , 开机后 , 用示波器看频率, 眼看着就慢慢变化, 后来换成涤纶电容就好多了.就温漂而言 :独石为正温糸数+130 左右 ,CBB 为负温系数 -230, 用适当比例并联使用, 可使温漂降到很小.就价格而言 :钽 , 铌电容最贵 , 独石 ,CBB 较便宜 , 瓷片最低 , 但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵. 云母电容Q值较高 , 也稍贵 .15)安规电容是指用于这样的场合 , 即电容器失效后 , 不会导致电击 , 不危及人身安全 .安规电容安全等级应用中允许的峰值脉冲电压过电压等级 (IEC664)X1>2.5kV ≤4.0kVⅢX2≤2.5kVⅡX3≤1.2kV——16) 安规电容安全等级绝缘类型额定电压范围Y1双重绝缘或加强绝缘≥ 250VY2基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY3基本绝缘或附加绝缘≥150V ≤250VY4基本绝缘或附加绝缘<150VY 电容的电容量必须受到限制, 从而达到控制在额定频率及额定电压作用下, 流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的 .GJB151 规定 Y 电容的容量应不大于0.1uF.Y 电容除符合相应的电网电压耐压外 , 还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量, 避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象 ,Y 电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义安规电容的参数选择X电容 , 聚苯乙烯 ( 薄膜乙烯 ) 电容 , 从上面的贴子里也可以看到 , 聚苯乙烯的耐电压较高 , 适合 EMI 电路的高压脉冲吸收作用 .2.容量计算 : 一般两级 X电容 , 前一级用 0.47uF, 第二基用 0.1uF; 单级则用 0.47uF. 目前还没有比较方便的计算方法 .( 电容容量的大小和电源的功率无直接关系 )电解电容的设计, 一点小经验 :1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的 1.2--1.5 倍 , 并不根据滤波电路的额定值 ;2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔.3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触.电路设计(4)铝电解电容分正负极, 不得加反向电压和交流电压, 对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容 .(5)对需要快速充放电的地方 , 不应使用铝电解电容器 , 应选择特别设计的具有较长寿命的电容器.(6)不应使用过载电压1.直流电压玉文博电压叠加后的缝制电压低于额定值.2.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器, 使得各个电容上的电压在其额定的范围内 .(9)设计电路板时 , 应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路,, 并应留出 2mm以上的空隙 .(10)电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物, 且电解液导电 . 当电解液与 pc 板接触时 , 可能腐蚀 pc 板上的线路 ., 以致生烟或着火 . 因此在电解电容下面不应有任何线路.(11)设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容电容的型号命名:1)各国电容器的型号命名很不统一 , 国产电容器的命名由四部分组成:第一部分 : 用字母表示名称, 电容器为 C.第二部分 : 用字母表示材料.第三部分 : 用数字表示分类.第四部分 : 用数字表示序号.2)电容的标志方法 :(1)直标法 : 用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上.(2) 文字符号法 : 用数字、文字符号有规律的组合来表示容量. 文字符号表示其电容量的单位:P 、N、u、m、F 等 . 和电阻的表示方法相同. 标称允许偏差也和电阻的表示方法相同. 小于 10pF 的电容 , 其允许偏差用字母代替 :B ——± 0.1pF,C ——± 0.2pF,D ——± 0.5pF,F ——± 1pF.(3) 色标法 : 和电阻的表示方法相同, 单位一般为pF. 小型电解电容器的耐压也有用色标法的, 位置 * 近正极引出线的根部, 所表示的意义如下表所示:颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V(4)进口电容器的标志方法 : 进口电容器一般有 6 项组成 .第一项 : 用字母表示类别:第二项 : 用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系.第三项 : 温度补偿型电容器的温度特性, 有用字母的 , 也有用颜色的 , 其意义如下表所示 :序号字母颜色允许偏差字母颜色温度系数1A金+100R黄-2202B灰+30S绿-3303C黑0T蓝-4704G±30U紫-7505H棕- 30 ±60V-10006J±120W-15007K±250X-22008L红- 80 ±500 Y-33009M±1000Z-470010N±2500SL+350~-100011P橙-150YN-800~-5800备注 : 温度系数的单位10e - 6/ ℃; 允许偏差是% .第四项 : 用数字和字母表示耐压, 字母代表有效数值, 数字代表被乘数的10 的幂 .第五项 : 标称容量 , 用三位数字表示, 前两位为有效数值, 第三为是10 的幂 . 当有小数时 , 用 R或 P表示 . 普通电容器的单位是pF, 电解电容器的单位是uF.也有用色标法的, 意义和国产电容器的标志方法相同.3．电容的主要特性参数:(1) 容量与误差 : 实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围. 一般分为 3 级 :I级± 5%,II级± 10%,III级± 20%.在有些情况下, 还有 0 级 , 误差为± 20%.精密电容器的允许误差较小, 而电解电容器的误差较大, 它们采用不同的误差等级.常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示 :D —— 005 级——± 0.5%;F—— 01 级——± 1%;G—— 02 级——± 2%;J—— I 级——± 5%;K—— II 级——± 10%;M—— III 级——± 20%.(2)额定工作电压 : 电容器在电路中能够长期稳定、可 * 工作 , 所承受的最大直流电压 , 又称耐压 . 对于结构、介质、容量相同的器件 , 耐压越高 , 体积越大 .(3)温度系数 : 在一定温度范围内 , 温度每变化 1℃, 电容量的相对变化值 . 温度系数越小越好 .(4)绝缘电阻 : 用来表明漏电大小的 . 一般小容量的电容 , 绝缘电阻很大 , 在几百兆欧姆或几千兆欧姆 . 电解电容的绝缘电阻一般较小 . 相对而言 , 绝缘电阻越大越好 , 漏电也小 .(5)损耗 : 在电场的作用下 , 电容器在单位时间内发热而消耗的能量 . 这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗 .通常用损耗角正切值来表示 .(6)频率特性: 电容器的电参数随电场频率而变化的性质 . 在高频条件下工作的电容器, 由于介电常数在高频时比低频时小 , 电容量也相应减小 . 损耗也随频率的升高而增加 . 另外 , 在高频工作时 , 电容器的分布参数 , 如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等, 都会影响电容器的性能. 所有这些 , 使得电容器的使用频率受到限制.不同品种的电容器 , 最高使用频率不同 . 小型云母电容器在 250MHZ以内 ; 圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为 200MHZ;圆盘型瓷介可达 3000MHZ;小型纸介电容器为 80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ① 铝电解电容与钽电解电容铝电解电容的容体比较大, 串联电阻较大, 感抗较大 , 对温度敏感 . 它适用于温度变化不大、工作频率不高 ( 不高于 25kHz) 的场合 , 可用于低频滤波. 铝电解电容具有极性, 安装时必须保证正确的极性, 否则有爆炸的危险 .与铝电解电容相比, 钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势. 但是 , 它的工作电压较低 .② 纸介电容和聚酯薄膜电容其容体比较小 , 串联电阻小 , 感抗值较大 . 它适用于电容量不大、工作频率不高( 如 1MHz以下 ) 的场合 , 可用于低频滤波和旁路. 使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时, 可把其外壳与参考地相连, 以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响.③ 云母和陶瓷电容其容体比很小 , 串联电阻小 , 电感值小 , 频率 / 容量特性稳定. 它适用于电容量小、工作频率高(频率可达 500MHz)的场合 , 用于高频滤波、旁路、去耦 . 但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱, 因此不能将它随便跨接在低阻电源线上, 除非是特殊设计的.④ 聚苯乙烯电容器其串联电阻小 , 电感值小 , 电容量相对时间、温度、电压很稳定. 它适用于要求频率稳定性高的场合 , 可用于高频滤波、旁路、去耦.电容降压应用一种常见LED 驱动电路的分析－－转伟纳电子采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于 LED的驱动电路中。

超级电容器技术简介

超级电容器技术的研究背景及发展现状1. 研究背景随着科技的进步及社会文明程度的提高，能源问题已成为人类社会可持续发展战略的核心，是影响当前世界各国能源决策和科技导向的关键因素，同时，也是促进能源科技发展的巨大推动力。

进入二十一世纪之后，能源短缺和环境恶化的问题日益严重，这促使人们应更加重视建立确保经济可持续增长、有利于环境的能源供应体系，节能和扩大新能源开发利用成为世界性的趋势。

石油作为一种不可再生资源，随着人类需求的不断增长，已面临严重的短缺，并由此不断引发全球性的社会、经济、政治问题。

而且，全球燃油汽车消费量的不断增加，燃油汽车排放的NO x和CO x对全球环境带来严重污染，并导致地球温室效应。

开发更加清洁、环保的电动汽车被认为是解决能源问题和环保问题的一条有效途径，目前已成为全球性的研究热点。

电动汽车的研究经过多年的研发，特别是最近十年来的集中研究，已经对电动汽车有了比较统一的认识。

纯电动汽车（镍氢电池或锂离子电池作主电源）适合于短途应用，燃料电池电动车由于技术和成本因素在二十到三十年内不具备商业化应用的竞争力，而混合电动车（“油＋电”混合，）被认为是最接近商业化的技术模式。

“油＋电”混合电动车中的“电”主要是指二次电池，主要包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。

目前，商品化的二次电池虽然具有较高的比能量，但比功率都很低，一般不超过500W/kg，而且电池在高脉冲电流放电或大电流充电时会影响其使用寿命，并引起电池内部发热、升温，存在安全隐患。

燃料电池同样是一种低比功率的储能元件，耐大电流充放电能力差。

单独使用电池作为动力电源无法满足电动汽车对电源系统的要求。

从能源的利用形态来看，电能作为能量利用的最终形态，已成为人类物质生产和社会发展不可缺少的“源动力”。

近年来，小型分立的可移动电源的发展更是增加了电能的利用形式和应用范围。

电能除了通过固有的电网系统应用于工业和家庭生活外，通过可移动电源（如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子电池）等“承载体”更是成为随时随地均可便捷使用的动力源，极大方便了人们的物质文化生活。

脉冲功率技术的进展和应用

2 发展里程碑
➢ 1962年，英国J.C. Martin，发展了Marx+Blumlein， ns量级 ➢ 1967年，USA, Sandia，高功率粒子束，10MV,100KA,80ns ➢ 1972年，USA, Hary Diamond实验室，AURORA,14MV,
1.6MA,120ns ➢ 1978 年，USA, Sandia，PBFA-I , Fusion, 30TV, 1MJ ➢ 1986年, USA, PBFA-II, 12MV, 8.4MA, 40ns, 1014 W ➢ 1985年，俄罗斯，Kalchatov，Fusion，2MV,40MA,90ns
➢ 整体结构主要包含水、电、真空、机械、通讯、控制等组成部分。产生的束流能量为10～12MeV，峰值功率为2.5～ 3MW，平均功率为20～25KW，能散度为±5%，重复频率为 10～500pps。
部分加速器图示图示1 图示2 图示 3 图示4 图示5
➢ 工作原理：利用脉冲功率技术，将很大的能量储存在储能元件--电容器中，然后通过快速开关将此能量在微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的峰值功率（兆瓦以上）。
自然界中的脉冲功率：简要介绍
2 常见脉冲波形
上升时间：电压峰值从 10%上升到90%所需要的时间。
下降时间：同理。上升时间和下降时间
主要依赖于负载阻抗。
脉冲宽度：一般定义为底宽-在幅
值的90%处的时间宽度。
3 脉冲功率技术
脉冲功率技术是研究将很大的能量（通常为几百千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中（通常为电容器、电感器等）, 然后通过快速开关（动作时间在毫微秒左右），将此能量在纳秒至微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的脉冲输出功率的发生器系统及其相关技术。

开环PWM控制储能电容恒流充电方法

开环PWM 控制储能电容恒流充电方法刘黎　危立辉（中南民族大学计算与实验中心湖北 430074；中南民族大学电子信息工程学院湖北 430074）摘　要　针对储能电容闭环PWM 控制恒流充电和LC 谐振式恒流充电的不足，提出了开环PWM 控制储能电容恒流充电方法。

通过对充电过程的计算机仿真，得出用于恒流充电开环PWM 控制的占空比数据。

应用中设计的开关电源将系列占空比数据存入单片机，然后顺序给出进行开环PWM 控制，能够给800μF 电容快速充电到1000V。

根据实际测量的电流波形，对可控的占空比大小和变化趋势作适当的调整，能够控制充电电流达到理想快速短时恒流充电方式。

关键词　储能电容；恒流充电；开环；PWM 控制中图分类号　R318.6; TM14; TPConstant Current Charge Method of Stored Energy Electric Capacity by Open LoopPWM ControlLiu Li,Wei Lihui(Center of Computing and Experimenting, South-central University for Nationalities, Hubei , Wuhan,430074 )Abstract It has defects that the close loop PWM and the LC resonance control in constant current charging on stored energy capacity, so the open loop PWM control in it is related. Through the charging process computer simulations, the pulse width duty data have been gained for the open loop PWM control constant current charging. In actual application the series of pulse width duty data have been stored in memory, and given in order for the open loop PWM control. The switching power supply with the open loop PWM control can charge 800μF capacitor to 1000V quickly. The size and trends of pulse width duty have appropriately adjusted through the actual measured current waveforms, so the charging current waveforms can achieve ideal constant current charging with low peak current and shot charging time .Key words Stored energy electric capacity; Constant current charge; Open loop; Pwm control收稿日期：2010-10-15基金资助：强脉冲磁场电源的研制（项目编号：YZY07008）作者简介：刘黎（1964-），女，实验师，从事实验教学和实验教学方法研究对储能电容充电，再将电容快速放电，这种方法能产生很强的脉冲功率，是产生脉冲强磁场、脉冲激光、脉冲微波等的一种切实可行的方法[1][2]。

脉冲功率作业word版

关于脉冲功率技术的调查1 脉冲功率发展史1.1国际发展情况近几年由于在离子加速器、核聚变、微波装置、激光（特别是大功率放电激光）、电磁脉冲、闪光辐射照相、瞬时辐射效应等行业的广泛应用，脉冲功率技术得到广泛应用，从而迅速发展成为一门新兴技术。

然而人们对脉冲放电特性的研究却有着几十年的历史，最初开始于天然雷电特性研究, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。

当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。

20世纪40-50年代, 阿尔芬等人提出了强流相对性电子束的概念。

但是, 一方面由于当时客观要求并不迫切；另一方面, 这样快的脉冲放电, 无论在产生技术上, 或者在测量技术上都存在着一定的困难。

因此, 其后十多年,这种技术发展并不迅速。

直到六十年代初期,英国原子能武器研究中心的J.C. 马丁所领导的闪光X射线机研究小组，应用脉冲功率技术获得强流相对性电子束产生高强度的X射线。

他们成功的将二战期间雷达上所采用的布鲁姆莱茵传输线技术应用于闪光X射线照相研究，使得闪光X射线机的能量和强度都有极大的提高，从而开拓了称之为脉冲功率加速器的研究领域, 使毫微秒级脉冲功率技术往前推进了一步。

70年代后期，由于粒子束约束聚变方案的提出，高功率粒子束向更高功率水平发展。

例如1980年建成的PBFA-I（功率30TW）。

80年代中期。

因传输线型脉冲功率装置中高压受到绝缘能力的限制，基于多间隙加速原理的感应直线电子束加速器得到发展。

1986年建成的PBFA-II 装置，其峰值电压为12MV、电流8.4MA、脉宽40ns，其二极管束能为4.3MJ，脉冲功率1014W，它是世界上第一个功率闯过100TW 大关的脉冲功率装置。

1983年新球大战计划兴起，由于他的推动，礼佛摩尔实验室建造的ETA和ATA两台直线感应电子加速器很快被改装成激光研究装置。

1995年以后，美国圣地亚实验室的Z-箍缩研究取得了历史性的重大突破，从等离子体辐射源产生的软X射线前景喜人，又一次给脉冲功率技术的发展注入新的活力。

脉冲功率储能技术应用电容器

储能方法
电容储能电感储能机械储能化学能储能
•脉冲功率储能技术应用电容器
几种储能技术比较
•脉冲功率储能技术应用电容器
脉冲电容器
利用电场储能
电容 C 储能
W=（1/2）CU2
U 充电电压
•脉冲功率储能技术应用电容器
C=εε0A/d
电容量与面积A
和ε成正比
与介质的厚度成反比
电容器集中参数电路模型
对于MJ的电容器组，采用多个开关并联，减小烧蚀和增加开关寿命，减小放电回路电感和电阻，有利于实施电容器保护。但大量的开关给严格同步带来很多困难。
•脉冲功率储能技术应用电容器
高电压发生器
•脉冲功率储能技术应用电容器
双边充电Marx 发生器
•脉冲功率储能技术应用电容器
其他几种Marx 发生器结构形式
•脉冲功率储能技术应用电容器
Marx发生器的同步特点
Marx发生器由并联充电转变为串联放电是靠点火击穿第一级间隙或前几级间隙，其余间隙靠自然过电压而逐个击穿，最后输出间隙击穿，产生输出高压，这个过程叫同步。通常发生器建立时间的分散性（抖动），来表示同步的好坏。
点火间隙通常用三电极或带中间平面的场畸变开关。影响同步的主要原因是火花间隙放电的分散性，以及电路中由于寄生电容的影响，使得某些环节自然过电
•脉冲功率储能技术应用电容器
•脉冲功率储能技术应用电容器
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可以看出，输出功率的大小主要受到电路电感，包括负载电感的影响。在s1合上之后，电容C1上的电压将加 S2上，使的s2两侧的电压接近相等，这样，开关s2将不被击穿（导通），要尽量避免这种情况。