基于Blumlein脉冲网络的直线型脉冲变压器设计
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MA Xu n ,L I Ho n g - t a o
( K e y L a b o r a t o r y o f P u l s e d P o w e  ̄ I n s t i t u t e o f F l u i d P h y s i c s , C A E P , Mi a n y a n g 6 2 1 9 0 0 , C h i n a )
中图分类 号 :TN0 2 文献标识码 :A 文章编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 1 1 4 — 0 3
De s i g n o f l i ne a r t r a ns f o r me r dr i v e r wi t h pu l s e f o r mi ng n e t wo r k
p u l s e d i s t o r t i o n .
Ke y wo r d s : p u l s e d p o we r ; r e p e t i t i v e v a t e ; p h o t o c o n d u c t i u e s e mi c o n d u c t o r s wi t c h ; p u l s e or f mi n g n e t w o r k ; l i n e a r p u l s e
马 勋, 李洪涛
(中国工程物理研 究院 流体 物理研 究所 中物 院脉 冲功率科学与技术 重点 实验 室,四川 绵 阳 6 2 1 9 0 0 ) 摘 要 :为 了实现 能产 生重 复频 率矩 形 高压脉 冲 输 出的 紧凑 型脉 冲功 率 源,设计 了基 于脉 冲形成 网络 的 直线 型
脉 冲 变压 器。 以陶瓷 电容和 光 导开关 构建 全 固态 B l u ml e i n 型 脉 冲形成 网络 ,分析 了磁 芯参数 对 能量 效率 和平 顶 度 的影 响 ,计 算 了设计 的脉 冲 功率 源的 分布参 数 ,并基 于分布 参数 建立 了了全 电路 模 型 。研 究结果表 明足 够 的磁 芯伏秒 数是 直线型 脉冲 变压 器运行 的必要 条件 ,而分 布参数 是 引成输 出脉 冲畸 变的 另一 重要 因素 。 关键词 :脉冲功率 ;重复频率 ;光导开关;脉 冲形成 网络 ;直线型脉冲 变压器
第2 2 卷 第 1期
V61 . 2 2
电子设计 工程
E l e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 4年 1月
J a Hale Waihona Puke Baidu. 2 01 4
NO . 1
基于 B l u m l e i n脉冲网络的直线型脉冲变压器设计
Ab s t r a c t : A L i n e a r T r a n s f o r me r D r i v e r ( L T D ) w i t h P u l s e F o r mi n g N e t w o r k ( P F N ) w a s d e s i g n e d , t o f a b r i c a t e a c o mp a c t
p u l s e d p o we r g e n e r a t o r wi t h o u t o i l o r wa t e r , wh i c h c a n g e n e r a t e h i g h - r e p e t i t i o n — r a t e r e c t a n g l e h i g h — v o l t a g e p u l s e . PF N
wa s c o mp o s e d o f c e r a mi c c a p a c i t o r a n d p h o t o c o n d u c t i v e s e mi c o n d u c t o r s wi t c h e s . a n a l y z i n g r e l a t i o n s b e t we e n ma g n e t i c c o r e a n d o u t p u t , c a l c u l a t i n g t h e L T D’ S d i s t r i b u t e d p a r a me t e r s , mo d e l i n g L T D c i r c u i t wi t h a U p a r a me t e r s . Re s u l t s s h o w e n o u g h ma g n e t i c c o r e ’s v o l t - s e c o n d i s e s s e n t i a l t o LT D,me a n wh i l e d i s t r i b u t e d p a r a me t e r s a r e i mp o r t a n t f a c t o r s t o
t r a ns f or me r
重 复 频 率 脉 冲 功 率 驱 动 源 是 重频 脉 冲 x光 机 的技 术 基 础… 。 传统 的脉 冲 x光 机 一般 基 于气 体 火 花开 关 ,采 用 M a r x 发 生 器 或形 成 线 脉 冲 压缩 方 式 ,体 积 庞 大 且不 能高 重 复 频率
运 行 。
1 L T D 基 本 原 理
L T D本 质是 磁 芯按 照直 线排 列 ,变 比为 1 :1的脉 冲变 压 器 ,单 级 L T D和多 级 串联 的 L T D电路 原理 如 图 1 、图 2所示 。
( K e y L a b o r a t o r y o f P u l s e d P o w e  ̄ I n s t i t u t e o f F l u i d P h y s i c s , C A E P , Mi a n y a n g 6 2 1 9 0 0 , C h i n a )
中图分类 号 :TN0 2 文献标识码 :A 文章编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 1 1 4 — 0 3
De s i g n o f l i ne a r t r a ns f o r me r dr i v e r wi t h pu l s e f o r mi ng n e t wo r k
p u l s e d i s t o r t i o n .
Ke y wo r d s : p u l s e d p o we r ; r e p e t i t i v e v a t e ; p h o t o c o n d u c t i u e s e mi c o n d u c t o r s wi t c h ; p u l s e or f mi n g n e t w o r k ; l i n e a r p u l s e
马 勋, 李洪涛
(中国工程物理研 究院 流体 物理研 究所 中物 院脉 冲功率科学与技术 重点 实验 室,四川 绵 阳 6 2 1 9 0 0 ) 摘 要 :为 了实现 能产 生重 复频 率矩 形 高压脉 冲 输 出的 紧凑 型脉 冲功 率 源,设计 了基 于脉 冲形成 网络 的 直线 型
脉 冲 变压 器。 以陶瓷 电容和 光 导开关 构建 全 固态 B l u ml e i n 型 脉 冲形成 网络 ,分析 了磁 芯参数 对 能量 效率 和平 顶 度 的影 响 ,计 算 了设计 的脉 冲 功率 源的 分布参 数 ,并基 于分布 参数 建立 了了全 电路 模 型 。研 究结果表 明足 够 的磁 芯伏秒 数是 直线型 脉冲 变压 器运行 的必要 条件 ,而分 布参数 是 引成输 出脉 冲畸 变的 另一 重要 因素 。 关键词 :脉冲功率 ;重复频率 ;光导开关;脉 冲形成 网络 ;直线型脉冲 变压器
第2 2 卷 第 1期
V61 . 2 2
电子设计 工程
E l e c t r o n i c De s i g n En g i n e e r i n g
2 0 1 4年 1月
J a Hale Waihona Puke Baidu. 2 01 4
NO . 1
基于 B l u m l e i n脉冲网络的直线型脉冲变压器设计
Ab s t r a c t : A L i n e a r T r a n s f o r me r D r i v e r ( L T D ) w i t h P u l s e F o r mi n g N e t w o r k ( P F N ) w a s d e s i g n e d , t o f a b r i c a t e a c o mp a c t
p u l s e d p o we r g e n e r a t o r wi t h o u t o i l o r wa t e r , wh i c h c a n g e n e r a t e h i g h - r e p e t i t i o n — r a t e r e c t a n g l e h i g h — v o l t a g e p u l s e . PF N
wa s c o mp o s e d o f c e r a mi c c a p a c i t o r a n d p h o t o c o n d u c t i v e s e mi c o n d u c t o r s wi t c h e s . a n a l y z i n g r e l a t i o n s b e t we e n ma g n e t i c c o r e a n d o u t p u t , c a l c u l a t i n g t h e L T D’ S d i s t r i b u t e d p a r a me t e r s , mo d e l i n g L T D c i r c u i t wi t h a U p a r a me t e r s . Re s u l t s s h o w e n o u g h ma g n e t i c c o r e ’s v o l t - s e c o n d i s e s s e n t i a l t o LT D,me a n wh i l e d i s t r i b u t e d p a r a me t e r s a r e i mp o r t a n t f a c t o r s t o
t r a ns f or me r
重 复 频 率 脉 冲 功 率 驱 动 源 是 重频 脉 冲 x光 机 的技 术 基 础… 。 传统 的脉 冲 x光 机 一般 基 于气 体 火 花开 关 ,采 用 M a r x 发 生 器 或形 成 线 脉 冲 压缩 方 式 ,体 积 庞 大 且不 能高 重 复 频率
运 行 。
1 L T D 基 本 原 理
L T D本 质是 磁 芯按 照直 线排 列 ,变 比为 1 :1的脉 冲变 压 器 ,单 级 L T D和多 级 串联 的 L T D电路 原理 如 图 1 、图 2所示 。