快脉冲直线变压器初级放电单元开关电容一体化设计

作     者：张天洋 黄涛 丛培天 罗维熙 尹佳辉 翟戎骁 

作者机构：强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西北核技术研究所 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主　　题：快脉冲直线型变压器 开关电容一体化 初级放电支路 低电感 

摘      要：开关电容器组成的初级放电支路是快脉冲直线变压器（FLTD）的基本单元，在输出电流幅值和前沿不变的前提下，降低单元回路电感可有效减少放电支路及气体开关的使用数量，从而提高FLTD的整体可靠性。因此，设法降低初级支路电感是FLTD关键技术。基于开关电容一体化技术研制了一台低电感FLTD初级放电单元，采用环形高压脉冲电容器作为能量储能元件，其工作电压100 kV，电容量39.6 nF，内电感8.8 nH。实验测试了初级放电单元的工作特性，结果表明：在±50 kV工作电压下，初级放电单元的短路电流幅值40 kA，前沿50 ns，回路电感为101 nH；在±80 kV工作电压下，初级放电单元对匹配负载的输出电流幅值为30 kA，前沿66 ns。