电感储能脉冲源工作原理

一般的电感储能脉冲源工作原理电路如图2．1所示。

其基本工作过程为：初级储能单元C充电至工作电压后，闭合开关CS闭合，电容C通过储能电感￡和断路开关OS放电，当电流达到最大值时，开关OS断开，则此时由于电路中的电流突变，将在电感￡上引起一个感应高压，该高压施加在陡化开关Gap上，当电压高于陡化开关的击穿电压时，开关Gap导通，电压施加在负载上，驱动负载开始工作。

在该电路中，由于回路特征阻抗较小，因此在对电感充电过程中，回路耗能电阻R的影响将变大。充电时间过长，R将会损失过多的能量，导致系统可能会发热严重。这就要求初级储能单元能在很短的时间内使储能电感内的电流达到预定值，这就对初级储能单元提出了较高的要求。目前，根据用途的不同，初级储能单元一般可用Marx发生器组、爆磁压缩发生器、单电机发电机等。在高功率微波技术领域，对脉冲功率平台的要求一般要求小型化，而使用电容器组或者发电机等，都会使系统体积成倍增加，从而和使用电感储能减小体积的思想背道而驰。爆磁压缩发生器作为一种将炸药的化学能转换为电能的装置，和电感储能的联用具有天然优势。不过，考虑实验成本和实验条件，一般的实验室研究还是多以储能电容器作为初级充电单元，在研究成熟的基础之上开展利用爆磁压缩发生器作为初级能源的联用研究。

除了初级能源外，电感储能脉冲功率源的另一个关键问题是断路转换开关的设计，因为断路开关的性能直接影响脉冲功率源的输出性能。这部分内容将在第三章进行阐述。下面主要阐述一般电感电路充放电过程和放电波形分析。

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