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第10卷 第3期 强 激 光 与 粒 子 束 . 10, . 3 V o l N o 1998年8月 H IGH POW ER LA SER AN D PA R T ICL E B EAM S A u g. , 1997 600kV 高压大电流脉冲变压器的研制 常安碧 张德泉 张之福 罗 敏 邓仕钰 ( 中物院应用电子学研究所, 成都527信箱55分箱, 6 10003) 摘 要 介绍了工作于低阻抗负载下的高压大电流快响应脉冲变压器的一种设计方法。 设计了一台用于调制器型加速器的标称电压为600kV 的脉冲变压器, 其设计值与实验值基本 一致。 关键词 脉冲变压器 调制器型加速器 集中参数B lum lein PFN 中图分类号 TM 4 17. 402 脉冲变压器型高功率脉冲电源, 具有体积小、重量轻、功率转换效率高等优点, 广泛地用 于雷达、微波及加速器技术等领域。由于所用开关数 目少, 控制、触发、同步比较容易, 所以这 种脉冲电源特别容易实现重复脉冲工作状态。洛斯阿拉莫斯实验室BAN SH EE 微秒脉冲加 速器中使用的铁芯脉冲变压器, 标称电压为1 , 脉宽1 , 脉冲电流10 , 设计响应时间 M V s kA 仅为0. 5s[ 1 ] 。我国低电压脉冲变压器的设计也达到了较高水平, 但对工作电压500kV 以上且 工作于低阻抗负载的大电流快响应时间脉冲变压器的研究较少。本文介绍了一台用于调制器 型加速器的设计参数为标称电压600kV 、脉宽1. 5s、脉冲电流5kA 、响应时间0. 6s 的脉冲变 压器的设计方法、结构参数以及实验结果。 1 理论设计 图1为脉冲变压器的简化等效电路图, 其驱动源是集中参数低阻抗脉冲形成网络(PFN ) 组成的 线, 图中已简化为宽度为 、幅值为 的脉冲电源和特性阻抗 的串联, B lum lein E Z Cp 1 和 Cp 2 为输入端和输出端的等效分布电容, L p 1、L p 2 为初、次级漏感, L m 1、L m 2 为初、次级励磁电 感, M 为初、次级线圈的互感系数, r1 与 r2 分别为初、次级线圈回路的损耗电阻。 为简单起见, 忽略C 和 C 的影响, 并令R = Z + r , R = R + r ,L = L + L ,
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