80kV高壓納秒電磁脈沖源研制.pdf

1、電磁脈沖具有陡峭前沿、較窄脈寬，其瞬間釋放的大量能量可使電子設(shè)備、系統(tǒng)線纜等受到嚴(yán)重破壞。試驗(yàn)用電磁脈沖模擬設(shè)備在電磁脈沖及工程防護(hù)研究方面有重要意義。論文通過理論與實(shí)踐結(jié)合、仿真與試驗(yàn)結(jié)合的方式，研制出一套脈沖源并進(jìn)行濾波器防護(hù)效能應(yīng)用研究。脈沖源指標(biāo)上升沿＜20ns、峰值電壓±5kV～±80kV可調(diào)、半脈寬500ns～550ns。工作內(nèi)容及總結(jié)如下所述。
　　結(jié)合Ansoft軟件仿真分析了圓柱型、半球頭型和錐型電極對開關(guān)電場分

2、布影響，半球頭型電極電場分布為稍不均勻場，分散性良好;Matlab/simulink建模分析儲能電容、回路電感、固有電阻、對地電容和負(fù)載電阻等對脈沖波形影響，回路電感變大導(dǎo)致脈沖上升時(shí)間變大、輸出幅值減小。較小對地電容起到一定波形陡化作用，過大引起波形振蕩嚴(yán)重時(shí)波形失真。
　　通過對氣體火花開關(guān)主要參數(shù)計(jì)算，設(shè)計(jì)的圓環(huán)片觸發(fā)式氣體火花開關(guān)和觸發(fā)電路具有觸發(fā)頻率可調(diào)、占空比可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，但在低電壓下對脈沖放電具有較大影響;針對以上不足

3、設(shè)計(jì)的電控間隙可調(diào)式氣體火花開關(guān)有著寬廣觸發(fā)范圍;設(shè)計(jì)的開關(guān)氣路具有良好密封性;在脈沖源正負(fù)極性輸出要求下設(shè)計(jì)出油浸式極性轉(zhuǎn)換開關(guān);對脈沖源部件連接及絕緣進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，完成樣機(jī)制作。
　　脈沖源調(diào)試試驗(yàn)分析了開關(guān)腔體氣體環(huán)境、耦合干擾、特性阻抗失配及回路電感較大等現(xiàn)象，通過保持氣體干燥潔凈、減少不必要線纜、主要部件屏蔽和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等措施消除了以上現(xiàn)象;脈沖源波形電壓、電流測試中上升沿均在20ns以內(nèi)，半脈寬500ns～550ns，幅