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磁芯磁环

发布时间:

2023-07-25


磁芯磁环

磁芯螺旋线的脉冲形成原理

       螺旋线结合主开关的脉冲产生装置用于产生高电压长脉冲,三导体螺旋线同轴结构的内筒端部开路,可转换为常用于高电压脉冲传输的双导体同轴线结构。这种转换结构使得在脉冲形成过程中,螺旋线上除了慢波的传输外,还存在内外筒之间传输的快波,这部分快波对输出脉冲平顶产生影响。目前有两种方法可以消除快波影响:一是采用双路输出结构,副路匹配吸收传输的快波,这部分快波不作用于主路输出脉冲口3;二是采用具有不均匀螺旋段的单路输出结构,利用螺旋段的阻抗失配中和抵消快波对输出脉冲平顶产生的影响。双路输出结构实现简单,缺点是效率低且占空间。

       磁芯的引入影响了螺旋线脉冲延迟的特性,同样也将影响脉冲形成特性。建立电压波从阻抗为ZT的双导体同轴线向三导体螺旋线(内筒端部开路)匹配传输的模型,分析主开关闭合后反射波的传输行为。分析了无磁芯时三导体螺旋线的脉冲形成特性,本文采用同样的方法分析磁芯的引入对螺旋线脉冲形成特性的影响。

       慢波传输时螺旋线内外筒电压差保持不变,仅中筒电压发生改变;快波传输时螺旋线内外筒之间出现电压差。在透射快慢波共同作用下,螺旋中筒与外筒之间形成的电压差等于馈入电压V。

       螺旋线上透射慢波传输单位轴向距离的同时,透射快波已传输了曼。。倍的单位轴向距离。根据透射波传输引起的电场和磁场储能改变,可以分别得到透射传输结构单位长度的分布电容L和分布电感C,从而得到透射传输结构的波阻抗,即双导体同轴线向三导体螺旋线传输的匹配阻抗。

       对于螺旋段不均匀的单路输出结构,输出脉宽为2k。其中r。为螺旋线内外筒传输快波时的电长度m=ld心/c,l为螺旋线的轴向长度,c为真空中的光速。匹配输出阻抗等于ZT,令充电电压为U。,匹配输出电压为U。/2,该结构的储能在输出主脉冲期间完全释放。

       对于双路输出结构,主副路输出脉宽均为2k,主路匹配输出阻抗等于ZT,此时主路输出的主脉冲能量占总储能的比例最大,为kslP/zT,主路匹配输出电压为U。/2;副路匹配吸收端阻抗为Z。。一(60/e,1门)ln(r3 r1),副路匹配输出电压。

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