本文關(guān)鍵詞：緊湊型寬帶Marx發(fā)生器的理論研究

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【摘要】：本文綜述了緊湊型全電感隔離Marx發(fā)生器在國內(nèi)外的科研成果,并對(duì)其工作原理進(jìn)行了理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)仿真,并對(duì)Marx發(fā)生器內(nèi)部的末級(jí)電感進(jìn)行了匝間電壓分析。論文的重點(diǎn)是從Marx發(fā)生器的構(gòu)造剖析其工作運(yùn)行原理,對(duì)其充電、放電過程進(jìn)行理論推導(dǎo)分析,并推導(dǎo)回路中主要參數(shù)的值,包括Marx發(fā)生器的阻抗、回路電感、電容的選擇,進(jìn)而用OrCAD Pspice電路仿真分析了不同負(fù)載、電感、電容值對(duì)Marx發(fā)生器輸出波形的影響,將仿真結(jié)果與理論推導(dǎo)進(jìn)行比照分析,根據(jù)仿真波形確定電路參數(shù)的最終值。需要特別注意的是,電感線圈由螺旋線繞制而成,具有色散特性。當(dāng)電感工作于大于1MHz的頻帶時(shí),此時(shí)的電感高頻色散特性會(huì)對(duì)分布參數(shù)產(chǎn)生極大影響。在低頻時(shí),對(duì)電感線圈的分析采用靜電磁場理論進(jìn)行分析,然而當(dāng)電感線圈作為隔離電感應(yīng)用在高頻的Marx發(fā)生器中時(shí)(頻率一般為幾十兆赫茲至幾百兆赫茲),在低頻情況下得到的大電感值在此時(shí)將會(huì)減小到一個(gè)很小的值,如此便會(huì)導(dǎo)致Marx發(fā)生器加載在負(fù)載上的波形與預(yù)期相差甚遠(yuǎn),致使Marx發(fā)生器的失敗。此外對(duì)于一般的脈沖調(diào)制發(fā)生器系統(tǒng)而言,發(fā)生器的充電電壓為幾十千伏,并要求發(fā)生器系統(tǒng)的輸出脈沖電壓幅值達(dá)到幾百千伏以上,而脈沖的寬度僅僅只有幾納秒而已。由此可見,由于Marx發(fā)生器的工作場強(qiáng)極高,線圈繞組所承受的電壓脈沖波形極陡。在極陡的上升沿、極窄的脈寬、極高幅值的脈沖電壓作用下,發(fā)生器內(nèi)部的電感線圈繞組周圍便形成了一個(gè)不均勻的電磁場,再考慮繞組的各種分布參數(shù)(匝間電容以及每匝的對(duì)地電容)在高頻條件下表現(xiàn)出的高頻效應(yīng)(趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)、參數(shù)頻變效應(yīng))時(shí),如果此時(shí)線圈繞組設(shè)計(jì)了不當(dāng)?shù)慕^緣結(jié)構(gòu),一旦梯度較大的脈沖電壓波施加在其兩端時(shí),線圈繞組的局部將會(huì)產(chǎn)生畸變的強(qiáng)電場,此時(shí)脈沖電壓對(duì)線圈繞組的沖擊作用是不能通過繞組的匝間電感的和每匝對(duì)地的電容等進(jìn)行減緩的,導(dǎo)致Marx發(fā)生器的線圈繞組容易發(fā)生匝間擊穿或?qū)Φ負(fù)舸１疚牟捎肁NSYS Maxwell有限元分析軟件,基于Marx發(fā)生器內(nèi)部電感線圈繞組結(jié)構(gòu),建立線圈的二維模型,通過電磁場分析計(jì)算了繞組的分布參數(shù)值,將其代入多導(dǎo)體傳輸線(MTL)方程組中,進(jìn)而求得每匝線圈對(duì)地電壓分布及匝間電壓分布,為Marx發(fā)生器的內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)提供了有力的依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN782

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2 馬衛(wèi)國;400W高效電子捕魚器的制作[J];家庭電子;2005年14期

3 夏順新;;偏轉(zhuǎn)線圈行包結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算方法[J];電視技術(shù);1989年02期

4 王貴榮,田世洪,楊震華,董志偉;雙向聚焦電磁鐵搖擺器磁場的數(shù)值模擬[J];強(qiáng)激光與粒子束;1997年01期

5 ;[J];;年期

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1 丁小梅;緊湊型寬帶Marx發(fā)生器的理論研究[D];電子科技大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1149771