第1章 绪论 1
1.1 高电压试验技术概述 1
1.1.1 交流高电压试验设备及线路 2
1.1.2 高电压试验系统的功能及应用 2
1.1.3 对高电压试验变压器的要求 3
1.2 脉冲功率技术概述 4
1.2.1 脉冲功率技术的概念及基本原理 4
1.2.2 脉冲功率技术的技术特征 4
1.2.3 脉冲功率装置的系统组成及应用 5
1.3 脉冲大电流技术概述 6
1.3.1 脉冲大电流技术的相关应用 7
1.3.2 脉冲大电流波形及波形参数 7
1.3.3 脉冲大电流产生的技术途径 9
第2章 电容储能的电磁动能武器电源技术 11
2.1 系统组成及工作原理 11
2.1.1 系统组成及回路功能 11
2.1.2 充电回路及其理论分析 13
2.1.3 脉冲电容器的恒流充电技术 15
2.1.4 放电回路及其理论分析 22
2.2 脉冲电流发生器放电回路的参数设计 26
2.2.1 放电回路阻尼系数和脉冲电流波形参数的关系 26
2.2.2 线性放电回路电参数的设计 29
2.2.3 非线性放电回路电参数分析及设计 31
2.2.4 调波电阻的设计 39
2.2.5 特殊非振荡脉冲电流发生器 42
2.3 脉冲电流发生器的结构及布局设计 44
2.3.1 脉冲电流发生器的电路结构 45
2.3.2 脉冲电流发生器的结构布局 46
2.4 储能脉冲电容器的保护 47
2.4.1 保护措施及保护方法 47
2.4.2 吸能电阻 48
2.5 方波脉冲电流发生器 49
2.5.1 方波脉冲电流的产生方法 49
2.5.2 2ms方波脉冲电流发生器回路结构 52
2.5.3 方波脉冲电流发生器回路中的调波电感 53
2.5.4 方波脉冲电流发生器回路参数的设计及分析 54
2.5.5 方波脉冲电流发生器回路实例分析 60
2.6 组合波发生器 61
2.6.1 组合波及其试验 62
2.6.2 组合波发生器回路参数的设计及分析 65
2.6.3 组合波发生器的仿真及试验 67
2.6.4 特殊组合波发生器回路的设计及分析 69
2.6.5 组合波的相位跟踪技术 73
第3章 电感储能的电磁动能武器电源技术 77
3.1 基本电路及充电分析 77
3.1.1 电感储能的基本电路 77
3.1.2 电感储能的充电分析 79
3.2 单级电感储能的转换放电 82
3.2.1 电阻性转换电路 84
3.2.2 电容性转换电路 92
3.3 多级电感储能的脉冲大电流技术 98
3.3.1 多级储能电感串联充电并联放电的方法 98
3.3.2 多级MEATGRINDER电路 102
第4章 惯性储能的电磁动能武器电源技术 107
4.1 单极发电机 107
4.1.1 基本原理 108
4.1.2 单极发电机的类型及特点 110
4.1.3 自激式单极发电机 111
4.2 脉冲交流发电机 115
4.2.1 脉冲交流发电机的类型及原理 116
4.2.2 补偿的等效电路模型及分析 120
4.2.3 带开关的两轴被动补偿问题 123
4.2.4 两相被动补偿脉冲交流发电机模型及分析 127
4.2.5 补偿脉冲交流发电机脉冲成形机理及分析 131
4.3 9MJ轨道炮试验验证用补偿脉冲交流发电机 135
4.4 轨道炮对脉冲交流发电机输出特性的要求 140
第5章 利用化学能的电磁动能武器电源技术 142
5.1 磁通压缩发生器 142
5.1.1 磁通压缩发生器的基本工作原理 143
5.1.2 磁通压缩发生器等效电路模型及分析 144
5.2 变形式磁通压缩发生器 147
5.2.1 条状磁通压缩发生器 149
5.2.2 平板型磁通压缩发生器 150
5.2.3 螺旋型磁通压缩发生器 152
5.2.4 同轴型磁通压缩发生器 154
5.2.5 球形磁通压缩发生器 156
5.3 增大互感的磁通压缩发生器 157
5.3.1 电枢轴向运动的磁通压缩发生器 157
5.3.2 电枢径向运动的磁通压缩发生器 159
5.4 可重复使用的磁通压缩发生器 160
5.4.1 轨道增强型磁通压缩发生器 160
5.4.2 螺旋－活塞型磁通压缩发生器 162
5.5 磁通压缩发生器的限制性因素 165
5.5.1 磁通损失 165
5.5.2 强磁场效应 166
5.5.3 内部过电压问题 166
5.6 脉冲磁流体发电机 167
5.6.1 磁流体发电机的理论基础 168
5.6.2 爆炸等离子体磁流体发电机 172
5.6.3 脉冲等离子体磁流体发电机 176
5.6.4 磁通压缩发生器励磁的脉冲磁流体发电机 178
第6章 脉冲功率开关技术 180
6.1 间隙开关工作的物理基础 182
6.1.1 气体放电的特征 182
6.1.2 气体电离的物理过程 183
6.2 气体火花间隙开关 187
6.2.1 触发管型三电极间隙开关 187
6.2.2 场畸变型三电极间隙开关 197
6.3 触发真空开关 201
6.3.1 平面电极型触发真空开关 201
6.3.2 同轴电极型触发真空开关 203
6.3.3 杆状电极型触发真空开关 204
6.3.4 金属等离子体电弧开关 204
6.4 伪火花开关 207
6.4.1 伪火花放电现象及其特点 207
6.4.2 伪火花开关的工作原理 208
6.4.3 伪火花开关的自击穿特性 210
6.4.4 伪火花开关的触发特性 218
6.5 固体开关 228
6.5.1 功率半导体开关 228
6.5.2 介质表面放电开关 232
6.5.3 光导开关 235
6.5.4 磁开关 237
6.6 电爆炸导体断路开关 240
6.6.1 导体电爆炸现象及物理机理 240
6.6.2 电爆炸导体材料的选取 245
6.7 等离子体融蚀断路开关 246
6.7.1 对一般电感储能的断路转换机理 247
6.7.2 对强流加速器的转换机理 249
6.8 机械式断流器 252
6.8.1 真空断流器 252
6.8.2 波纹式断流器 252
第7章 电磁动能武器电源放电电流及试验电压测量 254
7.1 电磁动能武器电源放电电流的测量 254
7.1.1 分流器法 255
7.1.2 Rogowski线圈法 259
7.1.3 磁光效应法 264
7.2 电磁动能武器电源试验高电压的测量 268
7.2.1 电阻分压器 269
7.2.2 电容分压器 275
7.2.3 阻容分压器 276
第8章 电磁动能武器电源技术的相关应用 279
8.1 驱动电磁动能武器 279
8.2 泵浦电激励的激光武器 284
8.2.1 泵浦CO2气体激光器 284
8.2.2 泵浦准分子激光器 285
8.2.3 泵浦自由电子激光器 288
8.2.4 泵浦X射线激光 291
8.3 激励电磁脉冲武器 293
8.4 作为粒子束武器的能源 298
8.5 用于电装甲防护领域 299
参考文献 302