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电磁脉冲焊接用真空触发开关工作特性及影响因素
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作者 李成祥 陈丹 +2 位作者 杜建 廖志刚 周言 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11-18,共8页
电磁脉冲焊接是脉冲功率技术在材料加工中的应用之一,常采用真空触发开关(TVS)作为放电开关。根据电磁脉冲焊接过程特征,针对课题组所用的ZKTC国产新型TVS,详细探究了ZKTC在其触发阶段、导通阶段与初次放电阶段的工作特性。通过仿真研... 电磁脉冲焊接是脉冲功率技术在材料加工中的应用之一,常采用真空触发开关(TVS)作为放电开关。根据电磁脉冲焊接过程特征,针对课题组所用的ZKTC国产新型TVS,详细探究了ZKTC在其触发阶段、导通阶段与初次放电阶段的工作特性。通过仿真研究了电路参数对ZKTC工作过程的影响;研制了Marx电路与脉冲变压器结合的触发装置,脉宽0~10μs可调、幅值0~20 kV可调,基于ZKTC搭建了放电能量为27 kJ的脉冲大电流发生器测试平台并开展实验分析。结果表明,触发信号的电压幅值与上升前沿均会显著影响ZKTC触发过程;放电主回路工作电压幅值会影响ZKTC导通阶段中带电粒子的定向迁移速率与放电电流幅值,改变开关放电回路的参数并加快电压下降速度,从而对导通阶段和放电阶段产生明显影响。 展开更多
关键词 真空触发开关 电磁脉冲焊接 导通特性 触发装置
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大电流下多棒极型真空触发开关电弧特性 被引量:4
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作者 周正阳 戴玲 +2 位作者 南敬 王延召 林福昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期823-826,共4页
提出了一种多棒极型真空触发开关(TVS),利用3对棒形电极的特殊结构来增大主触头间的燃弧面积,从而有效地提高TVS通流能力。结合真空电弧电压实验,阐述了多棒极型TVS在不同的大电流等级下的电弧发展变化过程。电弧电压的变化表现了多棒极... 提出了一种多棒极型真空触发开关(TVS),利用3对棒形电极的特殊结构来增大主触头间的燃弧面积,从而有效地提高TVS通流能力。结合真空电弧电压实验,阐述了多棒极型TVS在不同的大电流等级下的电弧发展变化过程。电弧电压的变化表现了多棒极型TVS中多通道并联燃弧及其在各通道之间的电弧转移过程,从而使得真空电弧维持在扩散态。由此开发的TVS样品实现了225kA的峰值电流,单次转移电荷量45C。 展开更多
关键词 真空触发开关 多棒极 大电流 真空电弧
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长间隙真空触发开关导通特性 被引量:3
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作者 盖斐 陈仕修 +3 位作者 陈堃 李俊 田微 肖集雄 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期847-850,共4页
基于真空触发开关的导通机理,设计了长间隙真空触发开关导通特性的实验方案。根据高速摄像图片讨论了长间隙真空触发开关的导通过程和影响导通特性的因素。通过实验得到了触发电流对间隙脉冲电流的影响规律:采用上升时间较短且峰值较高... 基于真空触发开关的导通机理,设计了长间隙真空触发开关导通特性的实验方案。根据高速摄像图片讨论了长间隙真空触发开关的导通过程和影响导通特性的因素。通过实验得到了触发电流对间隙脉冲电流的影响规律:采用上升时间较短且峰值较高的触发电流,能够明显降低主间隙的火花电阻和导通延时,验证了对导通过程的理论预测。 展开更多
关键词 长间隙真空触发开关 触发电流 火花电阻 延时
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真空触发开关通断特性实验研究 被引量:11
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作者 邹积岩 段雄英 扈志宏 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第A01期20-23,共4页
应用大电流 LC振荡回路对真空触发开关进行了大量实验研究 ,得出了不同频率下的极限通断能力 ,分析出电流变化率对通断能力的决定性影响 ,以及燃弧时间或电弧输入能量对上述影响的修正 .实验得知 ,试品尺寸下纵向磁场真空触发开关 ( TVS... 应用大电流 LC振荡回路对真空触发开关进行了大量实验研究 ,得出了不同频率下的极限通断能力 ,分析出电流变化率对通断能力的决定性影响 ,以及燃弧时间或电弧输入能量对上述影响的修正 .实验得知 ,试品尺寸下纵向磁场真空触发开关 ( TVS)可以在 1 0 k A/1 0 k Hz下进行合分操作 .对于更高的电流 ,由于真空电弧正的伏安特性 ,可由多个 TVS并联及同步触发完成 . 展开更多
关键词 触发真空间隙 通断能力 真空触发开关 纵向磁场 电流变化率
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一种真空触发开关脉冲电源系统研究 被引量:2
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作者 张亚舟 李贞晓 +2 位作者 程年恺 田慧 栗保明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1469-1475,共7页
脉冲电源系统性能基本取决于放电开关的特性,真空触发开关因其具有工作电压范围宽、承载电荷量高、介质恢复迅速、结构紧凑等优点,可用于脉冲电源的主开关。采用RVU-43型真空触发开关研制了一套总储能2 MJ、额定工作电压13 k V的脉冲电... 脉冲电源系统性能基本取决于放电开关的特性,真空触发开关因其具有工作电压范围宽、承载电荷量高、介质恢复迅速、结构紧凑等优点,可用于脉冲电源的主开关。采用RVU-43型真空触发开关研制了一套总储能2 MJ、额定工作电压13 k V的脉冲电源。电源系统由17个118 k J电容储能模块并联组成,单个模块短路放电最大电流达52 k A,系统包含了充电、控制、测量子系统。电源在模拟负载上进行了单模块、系统同步与时序控制放电性能测试,并在电热化学发射装置上进行了发射试验。结果表明,系统输出的电流幅值较高且波形灵活可调,可靠性高,可满足电热化学发射试验的研究。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 脉冲功率电源 真空触发开关 电容储能模块
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一种高压真空触发开关脉冲变压器的设计 被引量:2
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作者 刘福才 李强 康卫 《四川兵工学报》 CAS 2010年第3期75-77,共3页
根据PFN放电回路中真空触发开关对脉冲变压器的要求,设计制作了一种简单实用的高压脉冲变压器,研究了不同变比的脉冲变压器的输出特性。将该脉冲变压器用于PFN放电回路中,取得了较好的触发控制效果。
关键词 脉冲成形网络(PFN) 高压脉冲变压器 真空触发开关(TVS) 触发电路
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一种基于吸气电极的新型真空触发开关 被引量:1
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作者 卢彪 彭太平 +3 位作者 言杰 邱瑞 柯建林 龙天骏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期128-134,共7页
针对真空触发开关触发时延和抖动大、使用寿命不长的难题,设计了一种基于吸气电极的新型真空触发开关,开展工作寿命测试实验和不同触发极性、主间隙电压和触发能量下的导通特性实验。实验结果表明:与纯金属电极开关相比,吸气电极开关的... 针对真空触发开关触发时延和抖动大、使用寿命不长的难题,设计了一种基于吸气电极的新型真空触发开关,开展工作寿命测试实验和不同触发极性、主间隙电压和触发能量下的导通特性实验。实验结果表明:与纯金属电极开关相比,吸气电极开关的触发时延和抖动更小,工作寿命更长。负极性触发时的触发时延和抖动均远低于正极性触发。正极性触发的触发时延为1.7~3μs,抖动为300~700 ns,而负极性触发的触发时延为400~600 ns,抖动为30~70 ns。触发时延和抖动都随着触发能量的增大而减小,但当能量高于一定值后,触发能量对导通特性的影响趋于饱和。 展开更多
关键词 吸气电极 触发真空开关 触发时延 触发极性 触发能量 工作寿命
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电触发真空沿面闪络开关工作特性
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作者 富英杰 董洛康 +4 位作者 秦沈熠 何孟兵 叶明天 王真 李正宏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期19-24,共6页
电触发真空沿面闪络开关(VSFS)具有高导通速度、高绝缘恢复速度、体积小、结构简单等优点,适合于高电压、高功率转换的场合。导通速度和稳定性是VSFS输出性能的重要指标,其影响因素的研究决定了VSFS的优化方向。研究了结构、材料、触发... 电触发真空沿面闪络开关(VSFS)具有高导通速度、高绝缘恢复速度、体积小、结构简单等优点,适合于高电压、高功率转换的场合。导通速度和稳定性是VSFS输出性能的重要指标,其影响因素的研究决定了VSFS的优化方向。研究了结构、材料、触发极性对真空沿面闪络开关的输出性能影响。结果表明,体式结构相较于片式结构导通速度更快、更稳定。钛酸钡介质和氮化铝介质具有稳定的脉冲击穿电压,适合作为触发介质。石英的直流耐压高,适合作为主间隙介质。正触发方式下开关的输出指标要优于负触发。 展开更多
关键词 触发真空沿面闪络开关 电极结构 介质材料 延迟时间 导通时间
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多棒极型触发真空开关极性效应 被引量:9
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作者 王延召 戴玲 +2 位作者 周正阳 南敬 林福昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期587-591,共5页
基于有限元分析软件ANSOFT对触发真空开关触发极附近的静电场分布进行了仿真,并对其工作在不同的极性配置方式下开展了一系列实验。主要研究触发真空开关极性配置方式与导通时延的大小及其分散性的关系,同时分析了静电场对初始等离子体... 基于有限元分析软件ANSOFT对触发真空开关触发极附近的静电场分布进行了仿真,并对其工作在不同的极性配置方式下开展了一系列实验。主要研究触发真空开关极性配置方式与导通时延的大小及其分散性的关系,同时分析了静电场对初始等离子体扩散的影响,从而为触发真空开关的结构优化设计提供理论依据。仿真结果表明:当触发极工作在正极性配置下,可以增强触发极附近阴极表面的电场强度,从而有利于阴极斑点的形成,减小导通时延及其分散性,提高其可靠性。实验验证了触发真空开关在正极性配置下的工作可靠性高、时延小,与仿真分析结果一致。 展开更多
关键词 触发真空开关 极性效应 时延 静电场
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触发真空开关的特性及其在毫秒级脉冲系统中的应用
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作者 刘国治 姚东升 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1995年第2期184-188,共5页
叙述了触发真空开关的截断电流和截断电流变化率特性的实验结果,其截断电流约为10A,其截断电流变化率约为6×108A/s,并对这种开关在毫秒级脉冲系统中的应用进行了讨论。
关键词 触发真空开关 脉冲放电系统 截断电流 性能 应用
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激光触发真空开关光谱和导通特性实验研究 被引量:4
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作者 林华中 王英 +1 位作者 何正浩 樊文芳 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期24-28,共5页
为了研究激光触发真空开关的靶材激光诱导击穿光谱和电弧光谱,分析影响时延抖动的微观因素,利用单脉冲纳秒激光轰击位于开关阴极的靶材激发等离子体,采用滤光片和光电倍增管组合使用的方法,取得了离散波长光强的数据,建立拟合曲线,进行... 为了研究激光触发真空开关的靶材激光诱导击穿光谱和电弧光谱,分析影响时延抖动的微观因素,利用单脉冲纳秒激光轰击位于开关阴极的靶材激发等离子体,采用滤光片和光电倍增管组合使用的方法,取得了离散波长光强的数据,建立拟合曲线,进行了理论分析。结果表明,脉冲激光能量增大可以提高靶材激光诱导击穿光谱的强度,但几乎不影响电弧光谱的强度;增大开关两端电压可以提高电弧光谱强度;在开关强电场作用下,电弧等离子体碰撞激发,等离子体的成分比例随电压大小发生变化;时延抖动与电压大小无关,与自由电子运动状态和电弧离子种类无关,主要在触发阶段受影响,而相比激光能量,开关电压大小对导通时的电压下降沿陡度起主要作用。这一结果对激光触发真空开关中激光与靶材相互作用、脉冲电弧和时延抖动的进一步研究是有帮助的。 展开更多
关键词 光谱学 激光触发真空开关特性 光谱曲线拟合 电弧光谱 时延抖动 等离子体
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带陡化间隙的触发真空开关触发源研制 被引量:2
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作者 毛新果 戴玲 +2 位作者 张弛 张凯伦 林福昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期134-140,共7页
针对主电极间距20mm以上的沿面击穿型多棒极触发真空开关(TVS),研制了开关触发源。触发源利用脉冲变压器产生脉冲高压输出,在脉冲变压器高压侧并联小容值电容并在电容后串联陡化间隙。陡化间隙的加入可以使触发源输出不受触发沿面金属... 针对主电极间距20mm以上的沿面击穿型多棒极触发真空开关(TVS),研制了开关触发源。触发源利用脉冲变压器产生脉冲高压输出,在脉冲变压器高压侧并联小容值电容并在电容后串联陡化间隙。陡化间隙的加入可以使触发源输出不受触发沿面金属蒸气沉积的影响。通过调节间隙击穿电压也可以提高电容充电电压及储存能量,从而增加TVS触发沿面被击穿时注入到其中的触发能量。使用该触发源对TVS进行导通实验,结果表明,加入陡化间隙后的触发源输出能量大幅提高且不受触发沿面金属蒸气沉积的影响,能够实现TVS的100%可靠导通。 展开更多
关键词 触发真空开关 多棒极型 脉冲变压器 陡化间隙 触发
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