实用脉冲功率技术引论PDF电子书下载

1 概论 1

1.1 脉冲功率技术的概念 1

1.2 电容储能与电感储能 2

1.3 电容、电感混合储能 5

1.4 多路并联脉冲功率装置 7

1.5 脉冲功率技术的关键问题 7

2 初级储能与脉冲产生 10

2.1 Marx发生器 10

2.1.1 电容器 13

2.1.2 气体火花开关 14

2.1.3 电阻器 35

2.1.4 连接导体 36

2.1.5 触发方式 37

2.1.6 变压器油 37

2.1.7 高压绝缘结构部件 38

2.1.8 Marx发生器的调试 38

2.2 直线型脉冲变压器 40

2.2.1 结构原理 40

2.2.2 电路原理 41

2.2.3 等效电路 42

2.2.4 磁芯饱和 44

2.2.5 磁芯的反向磁化处理 47

3 脉冲压缩 48

3.1 电容型脉冲储能器与液体传输线 48

3.1.1 传输线的基本分析方法 48

3.1.2 油、水介质传输线 56

3.2 高功率闭合开关 59

3.2.1 影响开关放电脉冲前沿的主要因素 60

3.2.2 高压脉冲开关的击穿电压 62

3.2.3 高压脉冲开关的上升时间 65

3.2.4 多通道开关的上升时间与抖动 67

3.3 电感型脉冲储能器与真空传输线 69

3.3.1 真空传输线电感 69

3.3.2 线圈电感 70

3.4 高功率断路开关 70

3.4.1 等离子体断路开关 71

3.4.2 电爆炸导体断路开关 87

3.5 预脉冲 89

3.6 电磁脉冲模拟器 91

4 高功率负载 95

4.1 二极管的基本构型与绝缘 95

4.2 二极管物理研究简况 96

4.3 关于Aspect Ratio的约定 97

4.4 蔡尔德-朗缪尔定律 97

4.5 蔡尔德-朗缪尔定律的相对论形式 99

4.6 电子-离子双极流 102

4.6.1 相对论情况 102

4.6.2 非相对论情况 104

4.7 电子束自磁箍缩条件与临界箍缩电流 104

4.8 外施纵向磁场的强度判据式 106

4.9 强箍缩电子束的“顺势流”解 107

4.10 聚焦流/层流模型 110

4.11 磁绝缘 112

4.12 预脉冲的影响 114

4.13 利用POS驱动的二极管 116

4.14 Z-Pinch负载 117

4.14.1 ()一维模型 117

4.14.2 初始参数定标常数 121

4.14.3 最大内爆动能的定标关系 129

4.14.4 定标关系与实验的比较 131

4.14.5 电流波形的影响 132

4.14.6 不完全Z-pinch 132

4.14.7 重负载Z-pinch 134

4.15 同轴圆筒二极管 134

4.15.1 相对论一维电压-电流关系近似解 135

4.15.2 相对论一维电压-电流关系数值解 138

4.15.3 解的比较 138

4.15.4 一维相对论解的有效性 139

4.15.5 离子流对二极管电流的影响 143

4.16 一些二极管实验与理论比较 145

4.16.1 高阻抗电子束二极管(一) 145

4.16.2 高阻抗电子束二极管(二) 145

4.16.3 中等阻抗电子束二极管 145

4.16.4 低阻抗电子束二极管(一) 146

4.16.5 低阻抗电子束二极管(二) 146

4.16.6 POS-高阻抗电子束二极管(一) 146

4.16.7 POS-高阻抗电子束二极管(二) 146

5 纳秒级高电压大电流脉冲测量 147

5.1 电阻分压器 148

5.1.1 电阻分压器的响应分析 149

5.1.2 两级电阻分压器 151

5.1.3 一级电阻分压器 152

5.2 电容分压器 157

5.3 电磁感应线圈 161

5.3.1 罗可夫斯基线圈 161

5.3.2 微分环和积分环 165

5.4 小电阻测流器 167

5.5 标定脉冲源 168

5.6 标定系统与实验要点 170

5.6.1 电阻分压器标定的桥式脉冲馈送电路 171

5.6.2 罗可夫斯基线圈标定用盘式TEM小室 180

5.6.3 标定规范性问题 181

6 脉冲功率技术的一些数值模拟 187

6.1 电路模拟 187

6.1.1 POS的电路模拟 188

6.1.2 闭合开关的电路模拟 204

6.1.3 Blumlein传输线的模拟 205

6.1.4 脉冲变庄器的电路模拟 206

6.1.5 磁开关的电路模拟 213

6.2 POS的粒子模拟 213

6.2.1 POS粒子模拟的基本方法 214

6.2.2 模拟问题的典型化和计算条件设定 218

6.2.3 模拟结果及讨论 220

6.2.4 临界工作电压 224

6.3 含噪信号的软件滤波 227

后记 关于重复率脉冲功率技术 230

附录A 一些Pspice电路模拟示例 231

附录B 气体火花开关静态稳定性分析程序 253

附录C 非相对论二极管电压-电流关系的标度解法 262

参考文献 267