新型爆磁压缩脉冲功率调制电路

爆磁压缩发生器(FCIG)是一种紧凑的脉冲功率驱动源[1】，它利用炸药的化学能做功，具有很高的储能密度，比电容器储能密度高几个量级。但爆磁压缩发生器的阻抗一般很低，小于1Q，这使得它可以输出可达MA量级的电流，但输出电压较低。由于爆磁压缩发生器的体积小，并且自备能源，这使得它的应用潜力很大，如驱动高功率微波[21(HPM)。但一般的HPM发生器具有较高阻抗，如果直接采用FCG驱动，能量效率很低。所以驱动高阻抗负载，脉冲功率调制电路是必不可少的。目前的脉冲功率调制电路一般需要脉冲变压器[3】，甚至需要中间储能传输线，为了绝缘考虑，体积比较庞大，这些因素限制了FCG的广泛应用。

统的脉冲功率调制电路

脉冲功率调制电路就是把FCG产生的低电压(～10kv)、长脉冲(一10p)、大电流(～100kA)的脉冲调制成高电压(～500kV)、短脉冲(～lOOns)、较小电流(～10kA)的脉冲，以便驱动高阻抗负载。如图1所示，传统的脉冲功率调制电路有两种，上图使用脉冲变压器结合电爆炸丝切断开关，下图使用脉冲变压器结合中间电容储能传输线R】。图中L—FCG模拟FCG的电感变化，R—FCG模拟FCG的电阻变化，XForm为脉冲变压器，EEOSl为电爆炸丝切断开关，PFLl为Blumlein脉冲形成线，Vixcator为二极管负载。

脉冲变压器的主要用途是提高电压和阻抗匹配。切断开关的主要用途是进一步提升电压和减小电压的上升前沿，目前使用较多的是电爆炸丝切断开关，形成的脉冲波形上升速度不够快，且缺乏平顶。不采用切断开关而使用脉冲形成线，可使输出的波形具有方波特征，与负载更容易匹配。但由于电容储能密度比电感储能密度低，于是体积和重量劣于使用切断开关的方案。由于爆磁压缩的运行时间一般在1呐以上，这样在变压器的副边电压比较高的时间较长，为了绝缘考虑，两种方案都很难再进一步实现体积紧凑。由于这种限制，使得FCG从20世纪50年代以来多用在低阻抗负载上，其体积紧凑、储能密度高的优势没有充分发挥出来。1

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