固态化高功率长脉冲驱动源重频特性 被引量：4

1

作者 高景明 杨汉武 +3 位作者 李嵩 晏龙波 钱宝良 张军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期149-154,共6页

基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和... 基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出并研制了一台固态化高功率长脉冲驱动源。在前期通过2 GW单次实验验证技术方案的基础上,研制了中等电压等级的重复频率初级电源;改进了两级磁脉冲压缩系统的复位和绝缘特性;优化了系统整体电路结构,利用感应电压叠加器完成充电磁开关和脉冲升压的双重功能;设计了合理的复位路径,实现了各部分磁芯的在线直流复位;并开展了重频运行研究。在电阻负载上获得了输出功率2.1 GW、脉宽约170 ns、重复频率20 Hz及运行时间1 s的实验结果,脉冲波形的重叠一致性好。 展开更多

关键词 固态化 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器 重复频率 直流复位

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固态化高功率长脉冲驱动源关键技术 被引量：2

2

作者 高景明 杨汉武 +6 位作者 李嵩 张伟奇 刘朝夕 钱宝良 张军 张建德 钟辉煌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期67-72,共6页

基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出了一种固态化高功率长脉冲驱动源技术方案,该方案充分利用了绝缘规律,可实现模块化设计,具备提高系统稳定性、可靠性、重复频率和长时间运行的潜在优势。目前,针对... 基于固态化磁开关、低阻抗脉冲形成网络和感应电压叠加等关键技术,提出了一种固态化高功率长脉冲驱动源技术方案,该方案充分利用了绝缘规律,可实现模块化设计,具备提高系统稳定性、可靠性、重复频率和长时间运行的潜在优势。目前,针对系统方案进行了电路模拟计算,研制了各关键子系统,开展了全系统的初步联合实验,在假负载上输出了功率2.1GW、脉宽约170ns的高压脉冲,验证了技术方案的合理性。 展开更多

关键词 固态化 长脉冲驱动源 磁开关 低阻脉冲形成网络 感应电压叠加器

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固态脉冲功率驱动源主磁开关的特性 被引量：3

3

作者 李嵩 钱宝良 +2 位作者 杨汉武 杨实 孟志鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期863-867,共5页

为了提高固态脉冲功率驱动源的工作性能,研究了使用磁开关作为主开关的关键参数。分析了磁芯体积、磁芯损耗以及饱和电感等关键参量对磁开关工作性能的影响。结果表明:对于选用的磁开关,当磁性高度为0.05m时,磁开关的封装系数取得极大值... 为了提高固态脉冲功率驱动源的工作性能,研究了使用磁开关作为主开关的关键参数。分析了磁芯体积、磁芯损耗以及饱和电感等关键参量对磁开关工作性能的影响。结果表明:对于选用的磁开关,当磁性高度为0.05m时,磁开关的封装系数取得极大值;平均磁路长度大于1m时,磁芯绕组的饱和电感变化缓慢。利用饱和波理论简要解释了磁芯饱和的物理过程,推导了磁开关输出脉冲上升时间因子表达式,结果表明:磁性材料厚度、电阻率以及磁芯内外层磁路长度差等参数是影响磁开关输出脉冲上升因子的重要因素。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 固态化脉冲驱动源 磁开关 主开关 磁芯

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固态高功率高重频脉冲源的研究与发展 被引量：4

4

作者 梁勤金 《电讯技术》 北大核心 2019年第10期1227-1236,共10页

全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了三类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启... 全固态高功率高重频脉冲源技术是定向能武器高能激光、高功率微波发展的关键技术之一。重点介绍了固态脉冲源技术发展历程和国内外发展动态。总结了三类固态高功率高重频脉冲源研制设计方法与工作原理、核心关键技术、应用前景、发展启示,以供相关人员参考。固态高功率高重频脉冲源具有全固态、高功率、小体积、轻重量、高可靠、长寿命等优点,在“激光打靶受控核爆模拟”实验研究、闪光X光照像、超宽带雷达、超宽谱通信、电子对抗、瞬态测量仪器等领域有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 定向能武器 固态高重频脉冲源 高功率 高压脉冲 高压半导体开关

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紧凑型可重复运行的高功率纳秒脉冲源 被引量：15

5

作者 王庆峰 高国强 +2 位作者 张政权 刘庆想 胡克松 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期956-960,共5页

讨论了一种低阻抗、高储能密度、可输出中等高压的百ns脉冲形成技术,其输出波形质量较好;采用磁感应电压叠加技术将该脉冲形成装置输出的中等高压脉冲叠加到应用需求的高电压高功率脉冲。研究表明单个感应模块可在2.8Ω的负载上获得脉... 讨论了一种低阻抗、高储能密度、可输出中等高压的百ns脉冲形成技术,其输出波形质量较好;采用磁感应电压叠加技术将该脉冲形成装置输出的中等高压脉冲叠加到应用需求的高电压高功率脉冲。研究表明单个感应模块可在2.8Ω的负载上获得脉冲宽度为220ns,前沿为50ns的中等高压脉冲。 展开更多

关键词 高功率纳秒脉冲源 Marx发生器 脉冲形成线 脉冲形成网络 TESLA变压器 直线变压器驱动源 高功率开关

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全固态高稳定度纳秒脉冲源的相干合成技术 被引量：14

6

作者 梁步阁 张光甫 +5 位作者 张伟军 张伟 吴锋涛 李毅 朱畅 袁乃昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1041-1045,共5页

单个子源的稳定度指标是多源相干合成技术的关键。文章首先对脉冲源稳定度指标进行了定义，并指出全固态纳秒脉冲源具有较高的稳定度指标，在相干合成中具有潜在优势。对脉冲时基抖动、波形抖动机理进行了深入分析，给出了高稳定度子源... 单个子源的稳定度指标是多源相干合成技术的关键。文章首先对脉冲源稳定度指标进行了定义，并指出全固态纳秒脉冲源具有较高的稳定度指标，在相干合成中具有潜在优势。对脉冲时基抖动、波形抖动机理进行了深入分析，给出了高稳定度子源设计的关键技术途径，采用过触发、欠容量等具体改善方案，有效提高了子源的时基稳定度和波形稳定度，单个子源脉宽抖动小于等于1％，峰值抖动小于等于1％，单次短时抖动小于等于20ps，长时漂移小于等于100ps／min。最终成功实现了256单元的16×16路电路-空间综合合成，研制出30MW全固态高稳定度多路相干合成纳秒脉冲源，脉冲源16路输出端口最大时基离散度小于30ps，合成峰值电压抖动小于1％，合成峰值电压效率可达到90％～95％。 展开更多

关键词 高功率微波 相干合成 全固态纳秒脉冲源 稳定度

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重复频率直线变压器在长脉冲高功率源中的应用 被引量：5

7

作者 向飞 谭杰 +3 位作者 王淦平 罗敏 曹绍云 康强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2497-2500,共4页

在初级脉冲整形的基础上,利用快直线变压器技术,可以使长脉冲高功率微波驱动源的结构紧凑并实现模块化。为此着重分析了直线变压器的传输效率,研究了导致系统输出波形畸变的主要因素。通过工程实验,取得了功率数GW、重复频率25 Hz、前沿... 在初级脉冲整形的基础上,利用快直线变压器技术,可以使长脉冲高功率微波驱动源的结构紧凑并实现模块化。为此着重分析了直线变压器的传输效率,研究了导致系统输出波形畸变的主要因素。通过工程实验,取得了功率数GW、重复频率25 Hz、前沿约40 ns、宽度约160 ns的长脉冲电子束流输出。 展开更多

关键词 长脉冲高功率微波驱动源 直线变压器 传输效率 波形畸变

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一种新型50MW全固态高压纳秒脉冲源设计 被引量：3

8

作者 梁勤金 石小燕 +1 位作者 曹晓阳 冯仕云 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第10期80-83,共4页

介绍一种输出功率50 MW的新型全固态高重频高压纳秒脉冲源设计,提出了一种高压纳秒脉冲源线路功率合成设计实现新方法,并用实验证实了该方法的有效性和可行性,实现了全固态、高重频、高压、纳秒脉冲源的高功率输出,满足了实际应用需求... 介绍一种输出功率50 MW的新型全固态高重频高压纳秒脉冲源设计,提出了一种高压纳秒脉冲源线路功率合成设计实现新方法,并用实验证实了该方法的有效性和可行性,实现了全固态、高重频、高压、纳秒脉冲源的高功率输出,满足了实际应用需求。解决了输出功率50 MW全固态纳秒脉冲源设计实现方法、多个高压纳秒脉冲源的高精度同步(小于50ps)、高稳定全固态高压纳秒脉冲源单源模块设计、系统设计的电磁兼容等关键技术问题。采用该线路功率合成新方法设计的高压纳秒脉冲源将为先进高性能小型全固态高重频高压纳秒脉冲源设计提供基础技术支撑。 展开更多

关键词 全固态高重频高压纳秒脉冲源 高压开关 线路功率合成

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基于半导体开关和LTD技术的高重频快沿高压脉冲源 被引量：10

9

作者 郭帆 贾伟 +5 位作者 谢霖燊 杨实 陈志强 汤俊萍 李俊娜 杨天 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期113-117,共5页

采用快开通功率MOSFET,通过优化驱动电路、磁芯参数以及耦合结构,设计了基于半导体开关和直线变压器驱动源(LTD)技术的高重频快沿高压脉冲源。该脉冲源由四级LTD串联而成,可实现单次脉冲和最高频率2 MHz脉冲串输出。脉冲最高幅值约2.3kV... 采用快开通功率MOSFET,通过优化驱动电路、磁芯参数以及耦合结构,设计了基于半导体开关和直线变压器驱动源(LTD)技术的高重频快沿高压脉冲源。该脉冲源由四级LTD串联而成,可实现单次脉冲和最高频率2 MHz脉冲串输出。脉冲最高幅值约2.3kV,上升沿约7ns,脉宽约90ns,下降沿约20ns,输出电压效率约95%。该脉冲源结构紧凑,输出脉冲稳定,实现了模块化设计,可作为重频电磁脉冲模拟源使用。 展开更多

关键词 功率MOSFET 直线变压器驱动源 高重频 窄脉冲 小型化 模块化

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磁开关作为脉冲驱动源主开关的实验研究 被引量：3

10

作者 李嵩 钱宝良 +2 位作者 杨汉武 高景明 刘朝夕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1835-1838,共4页

使用矩形截面磁芯研制了一台磁开关作为脉冲驱动源的主开关,并利用电容器放电法对磁芯不同位置处的磁滞回线进行了测量。结果表明,短边和长边测量得到的磁滞回线均能够适应磁开关需求,不同的励磁位置对磁滞回线形状的影响有限。设计了... 使用矩形截面磁芯研制了一台磁开关作为脉冲驱动源的主开关,并利用电容器放电法对磁芯不同位置处的磁滞回线进行了测量。结果表明,短边和长边测量得到的磁滞回线均能够适应磁开关需求,不同的励磁位置对磁滞回线形状的影响有限。设计了基于该磁芯的磁开关,使用PSpice软件进行了数值模拟,结果与理论分析相一致。结合卷绕型带状脉冲形成线,对磁开关作为脉冲驱动源主开关进行了实验研究。结果表明研制的磁开关实现了主开关功能,在1.1Ω的低阻抗负载上获得了峰值电压9V、上升沿80ns、脉冲半高宽230ns的准方波脉冲输出。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 磁开关 主开关 磁滞回线 固态脉冲驱动源

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高功率磁脉冲压缩器的设计及实验研究 被引量：3

11

作者 孟志鹏 李嵩 +1 位作者 杨杰 张江华 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第7期192-196,共5页

在对磁脉冲压缩器工作原理分析的基础上,设计了基于铁基非晶态磁芯的两级高功率磁脉冲压缩器,并利用高压脉冲驱动源进行验证。具体而言,根据磁通守恒定律和磁芯特性设计了压缩比为19的两级高功率磁脉冲压缩器;利用PSpice软件进行了数值... 在对磁脉冲压缩器工作原理分析的基础上,设计了基于铁基非晶态磁芯的两级高功率磁脉冲压缩器,并利用高压脉冲驱动源进行验证。具体而言,根据磁通守恒定律和磁芯特性设计了压缩比为19的两级高功率磁脉冲压缩器;利用PSpice软件进行了数值模拟,验证了设计指标要求;在此基础上,对磁脉冲压缩器在高压脉冲驱动源中的作用特性进行了实验研究。结果表明,基于研制的磁脉冲压缩器作为充电电源能够驱动固态长脉冲高压脉冲源,充电电压大于100 kV,上升时间约1μs,重复频率20 Hz且波形一致性较好。实验结果与理论分析相符。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 固态化高功率脉冲驱动源 磁脉冲压缩器 磁开关

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300kA直线型变压器驱动源模块实验研究 被引量：15

12

作者 梁天学 姜晓峰 +6 位作者 孙凤举 王志国 刘志刚 尹佳辉 魏浩 张众 邱爱慈 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期655-658,共4页

介绍了14支路并联的300kA百ns直线型变压器驱动源单级模块的结构和关键部件。模块通过采用双端引出电极电容器以及小型多间隙串联气体火花开关,可以并联更多的支路数,减小回路电感,提高储能密度;通过采用非晶磁芯,减小磁芯损耗,提高模... 介绍了14支路并联的300kA百ns直线型变压器驱动源单级模块的结构和关键部件。模块通过采用双端引出电极电容器以及小型多间隙串联气体火花开关,可以并联更多的支路数,减小回路电感,提高储能密度;通过采用非晶磁芯,减小磁芯损耗,提高模块耦合效率。实验研究了初级气体开关工作系数对模块输出的影响,实验结果表明:模块开关电压工作系数达到0.7,多间隙串联开关才能较好同步放电;给出了快直线型变压器模块的初步调试实验结果,在模块充电±90kV,开关气压0.32MPa情况下,匹配负载电流峰值可达到302kA,上升时间约100ns,负载上获得的峰值功率为23GW。 展开更多

关键词 直线型变压器驱动源 直接驱动 多间隙串联气体开关 同步放电 高功率 短脉冲

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600kV直线变压器驱动源的设计与模拟 被引量：5

13

作者 王淦平 向飞 +3 位作者 谭杰 罗敏 康强 曹绍云 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2473-2477,共5页

基于对125 kV直线型脉冲变压器驱动源（LTD）模块的实验研究,设计了脉冲形成线为Blumlein结构的150 kV LTD模块,并在此基础上设计了输出电压600 kV、四级模块串联运行的LTD装置.根据理论计算的结果选择了LTD次级线圈的尺寸,通过电路和3... 基于对125 kV直线型脉冲变压器驱动源（LTD）模块的实验研究,设计了脉冲形成线为Blumlein结构的150 kV LTD模块,并在此基础上设计了输出电压600 kV、四级模块串联运行的LTD装置.根据理论计算的结果选择了LTD次级线圈的尺寸,通过电路和3维模拟,分析了不同输入方式对输出脉冲波形的影响,结果表明：左端输入方式输出脉冲波形好于右端输入方式;与单边输入方式相比,双边对称输入方式得到的载脉冲波形的前沿更好.根据600 kV LTD装置的设计参数进行了电路模拟,在40 Ω匹配负载上得到的输出脉冲波形前沿（10%～90%）约30 ns、平顶约110 ns、后沿约30 ns、幅值约600 kV,满足绝缘耐压要求. 展开更多

关键词 高功率微波源 输入方式 直线型脉冲变压器驱动源 电路模拟 3维模拟

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线性变压器源驱动相对论速调管放大器的初步实验 被引量：6

14

作者 黄华 何琥 +4 位作者 雷禄容 刘振帮 金晓 王淦平 郭焱华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1583-1588,共6页

利用新研制的紧凑型线性变压器驱动源(LTD)脉冲功率源二极管产生的电子束源,开展了S波段长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的初步实验研究。采用无箔空心阴极和0.9T恒流源引导磁场从LTD二极管引出了电压600kV、束流6kA、脉宽150ns的环形电... 利用新研制的紧凑型线性变压器驱动源(LTD)脉冲功率源二极管产生的电子束源,开展了S波段长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的初步实验研究。采用无箔空心阴极和0.9T恒流源引导磁场从LTD二极管引出了电压600kV、束流6kA、脉宽150ns的环形电子束,该电子束经过1个同轴输入腔和2个同轴调制腔的调制后,产生了幅度5kA、脉宽110ns的基波调制束流,采用该调制束流驱动同轴微波提取腔,辐射输出了峰值功率820MW/110ns的辐射微波,效率28%,增益36dB。同时,开展了重复脉冲RKA和相位特性的实验研究,重复频率10Hz运行时,辐射微波达到800MW/100ns,相位抖动小于20°。 展开更多

关键词 相对论速调管放大器 长脉冲电子束 高功率微波 相位特性 线性变压器驱动源

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新型高压脉冲体声波延迟线的设计

15

作者 钟华 汪庆 +3 位作者 郑泽渔 余军红 邓君 冉汉政 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期832-834,共3页

该文通过对换能器和延迟介质的优化设计,实现了一种新型高压脉冲体声波延迟线的研制。相比传统的声波延迟线,设计的延迟线具有高脉冲耐压性能,耐压高达2kV;同时,其延迟线插损小,输出功率较大(瞬态可达2W),可充当新型无源功率MOS管驱动器... 该文通过对换能器和延迟介质的优化设计,实现了一种新型高压脉冲体声波延迟线的研制。相比传统的声波延迟线,设计的延迟线具有高脉冲耐压性能,耐压高达2kV;同时,其延迟线插损小,输出功率较大(瞬态可达2W),可充当新型无源功率MOS管驱动器,无需额外能量供给。试验表明设计的延迟线在大电流放电干扰情况下具有高延迟稳定性。 展开更多

关键词 高压脉冲 体声波延迟线 无源功率驱动器 高延迟稳定性

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S波段永磁式相对论磁控管设计及实验研究 被引量：1

16

作者 张颜颜 陈宏 +3 位作者 许建军 邓坤 刘东升 刘巧 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期41-45,共5页

对S波段永磁式全腔提取相对论磁控管进行了理论设计和数值模拟研究,并对其进行了实验研究。通过理论分析初步获取相对论磁控管结构参数,并采用三维电磁仿真软件对模型进行粒子仿真优化,根据引导磁场需求设计永磁磁场产生结构。该永磁式... 对S波段永磁式全腔提取相对论磁控管进行了理论设计和数值模拟研究,并对其进行了实验研究。通过理论分析初步获取相对论磁控管结构参数,并采用三维电磁仿真软件对模型进行粒子仿真优化,根据引导磁场需求设计永磁磁场产生结构。该永磁式相对论磁控管在500 kV电压输入条件下,输出微波功率1.978 GW,效率49.2%。利用实验室小型脉冲功率驱动源平台开展了初步实验研究。实验中,该永磁式相对论磁控管在脉冲驱动源驱动下获得GW级输出功率,功率转换效率约40%,实验结果与模拟结果吻合得较好。 展开更多

关键词 稀土永磁 相对论磁控管 高功率微波 矩形波导 脉冲驱动源

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