基于可饱和脉冲变压器的多路同步技术及其应用 - 高电压技术.pdf

第 41 卷 第 6 期：1837-1843 高电压技术 Vol.41, No.6: 1837-1843 2015 年 6 月 30 日 High Voltage Engineering June 30, 2015 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2015.06.009 基于可饱和脉冲变压器的多路同步技术及其应用 樊旭亮，刘金亮，柴 进 410073 （国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙 ） 摘 要：多路同步的高电压脉冲有广泛应用前景。为此，对基于可饱和脉冲变压器的多路同步技术路线进行了详 细阐述，并开展了实验验证。在此基础之上，提出了多次级可饱和脉冲变压器多路同步控制的新型 LC 发生器。 在该发生器中，可饱和脉冲变压器先后承 4 重功能，极大地减小了系统的复杂程度。实验中，初级输入电压为 910 V 时，输出电压幅值达到 110 kV，系统总的升压倍数达 121 倍。此外，引入半导体断路开关，可使实验中输出脉 冲的上升沿在 20 ns 以内。同时将半导体断路开关与电感储能型脉冲形成线相结合，提出了低阻抗方波脉冲的产 生方案。研究结果表明：提出的技术方案确实可行，对脉冲功率技术向固态化、小型紧凑化以及可重复频率运行 方向发展具有较大的探索意义。 关键词：可饱和脉冲变压器；多路同步技术；半导体断路开关；快前沿脉冲；LC 发生器；磁开关 Multiplex Synchronization Technology and Its Application Based of Saturated Pulse Transformer FAN Xuliang, LIU Jinliang, CHAI Jin (College of Optoelectronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China) Abstract ：Synchronized multiplex high-voltage pulses have great potential in various applications. Therefore, we illu- strate the development of multiplex synchronization technology based on saturated pulse transformer (SPT) in detail, and verified some of its key points with experiments. Thereby, an LC generator based on a multiple-stage SPT is proposed. The SPT has 4 functions in the LC generator so the system is simplified greatly. In our experiments, when the input vol- tage is 910 V, the output voltage is 110 kV, indicating a step-up ratio of 121 for the whole device. Moreover, introducing a semiconduct opening switch can ensure the rising edge of output pulses to be less than 20 ns. Meanwhile, by combining