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基于多孔隙触发的三电极场畸变开关设计与实验研究
被引量：
2
1
作者
程显
王振伟
+2 位作者
吕彦鹏
陈硕
安永科
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第24期6807-6816,共10页
场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔...
场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔触发电极的场畸变开关由于初始有效电子产生和扩散较慢导致时延较长,多孔触发电极结构的提出在一定程度上可以降低时延,但是抖动会增大,对于多孔触发电极场畸变开关如何同时保证低时延和低抖动需要进一步研究。因此,该文通过对传统单孔触发电极结构进行优化改进,提出了改变孔径大小和孔的个数的优化组合设计用于实现低时延,同时还显著地改善了抖动。实验结果表明:5 mm十六孔触发电极结构的场畸变开关在工作系数为71.1%~85.3%时,即工作电压在20~24 kV时,时延在45.2~41.1 ns之间,抖动在6.87~5.87 ns之间,相较于传统的单孔触发电极结构,其时延和抖动分别下降了14.8%和16.1%,性能提升明显。该文所设计的场畸变开关满足工程应用需求,为研究多孔型场畸变开关的性能提供了新思路。
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关键词
场畸变开关
触发电极结构
工作系数
击穿
时延
击穿
抖动
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职称材料
气体开关串级环形间隙放电相互影响机制研究
被引量：
1
2
作者
黄涛
丛培天
+2 位作者
翟戎骁
王志国
张天洋
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1331-1337,共7页
针对中空和非中空触发电极结构的两间隙开关,进行了触发击穿特性实验,对比两个间隙的击穿抖动和通道数,分析了串级两间隙的相互影响机制。实验结果表明:两只开关触发间隙击穿抖动和通道数变化规律基本一致;非中空开关自击穿间隙击穿抖...
针对中空和非中空触发电极结构的两间隙开关,进行了触发击穿特性实验,对比两个间隙的击穿抖动和通道数,分析了串级两间隙的相互影响机制。实验结果表明:两只开关触发间隙击穿抖动和通道数变化规律基本一致;非中空开关自击穿间隙击穿抖动随工作系数的增大而减小,最小约3 ns,中空开关自击穿间隙击穿抖动始终约1 ns;非中空开关自击穿间隙难形成多通道放电,中空开关自击穿间隙通道数明显多于其他间隙。触发间隙首先放电产生紫外光,通过触发电极中空通孔预先照射自击穿间隙产生初始电子,是自击穿间隙击穿抖动减小、通道数增加的主要作用机制。
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关键词
气体开关
多间隙开关
击穿
抖动
多通道放电
紫外预电离
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职称材料
基于可饱和脉冲变压器谐振充电的快脉冲功率源研究
被引量：
1
3
作者
王坤
徐鸿飞
+2 位作者
王鑫
翟今伟
李志远
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第19期7704-7712,共9页
基于可饱和脉冲变压器建立1种新型谐振充电装置,将脉冲变压器提升电压作用与磁开关陡化脉冲作用相结合大幅度提高输出电压的前沿。通过分析新型谐振充电装置的工作模式,确定面向快丝阵Z箍缩早期行为研究需求的谐振充电装置的参数。新型...
基于可饱和脉冲变压器建立1种新型谐振充电装置,将脉冲变压器提升电压作用与磁开关陡化脉冲作用相结合大幅度提高输出电压的前沿。通过分析新型谐振充电装置的工作模式,确定面向快丝阵Z箍缩早期行为研究需求的谐振充电装置的参数。新型谐振充电装置驱动气体火花开关自击穿时延抖动比采用传统谐振充电装置降低50%以上。初始充电电压19kV、电极间距5.5mm、1.01325×10^(5)Pa气压下自击穿时延抖动降低至13ns。在高气压下气体火花开关的击穿电压稳定性也有大幅度的提高。利用新型谐振充电装置改进应用气体火花开关陡化脉冲变压器输出电压前沿的脉冲功率源的技术方案,建立的小型脉冲功率源可以极低的时延抖动和较高的击穿电压稳定性输出快Z箍缩预脉冲水平的脉冲电流。低时延抖动的脉冲功率源有助于对金属丝电爆炸等丝阵Z箍缩早期行为开展精确的高时空分辨率的同步诊断。
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关键词
可饱和脉冲变压器
陡化前沿
气体火花开关
击穿
时延
抖动
脉冲功率源
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职称材料
题名
基于多孔隙触发的三电极场畸变开关设计与实验研究
被引量：
2
1
作者
程显
王振伟
吕彦鹏
陈硕
安永科
机构
郑州大学电气工程学院
河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第24期6807-6816,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51977195,52107170)
河南省重大科技专项(221100240500)
+5 种基金
河南省优秀青年科学基金项目(202300410370)
河南省科技创新人才项目(21HASTIT022)
河南省高校学科创新基地项目(CXJD2021007)
中国博士后面上项目(2021M692901)
河南省自然科学基金项目(232300421329)
河南省科技攻关项目(222102210312)资助。
文摘
场畸变开关是脉冲功率系统的关键器件,其低时延和低抖动性能参数是输出高幅值、快前沿脉冲的重要保障。在Marx发生器前级所用的场畸变开关,其要求时延和抖动尽可能小,才能保证Marx发生器装置输出特性具有快前沿、低抖动的稳定性。单孔触发电极的场畸变开关由于初始有效电子产生和扩散较慢导致时延较长,多孔触发电极结构的提出在一定程度上可以降低时延,但是抖动会增大,对于多孔触发电极场畸变开关如何同时保证低时延和低抖动需要进一步研究。因此,该文通过对传统单孔触发电极结构进行优化改进,提出了改变孔径大小和孔的个数的优化组合设计用于实现低时延,同时还显著地改善了抖动。实验结果表明:5 mm十六孔触发电极结构的场畸变开关在工作系数为71.1%~85.3%时,即工作电压在20~24 kV时,时延在45.2~41.1 ns之间,抖动在6.87~5.87 ns之间,相较于传统的单孔触发电极结构,其时延和抖动分别下降了14.8%和16.1%,性能提升明显。该文所设计的场畸变开关满足工程应用需求,为研究多孔型场畸变开关的性能提供了新思路。
关键词
场畸变开关
触发电极结构
工作系数
击穿
时延
击穿
抖动
Keywords
Field distortion switch
trigger electrode structure
working coefficient
breakdown time delay
breakdown jitter
分类号
TM564 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
气体开关串级环形间隙放电相互影响机制研究
被引量：
1
2
作者
黄涛
丛培天
翟戎骁
王志国
张天洋
机构
西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1331-1337,共7页
基金
强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室专项经费资助项目(SKLIPR1601)
文摘
针对中空和非中空触发电极结构的两间隙开关,进行了触发击穿特性实验,对比两个间隙的击穿抖动和通道数,分析了串级两间隙的相互影响机制。实验结果表明:两只开关触发间隙击穿抖动和通道数变化规律基本一致;非中空开关自击穿间隙击穿抖动随工作系数的增大而减小,最小约3 ns,中空开关自击穿间隙击穿抖动始终约1 ns;非中空开关自击穿间隙难形成多通道放电,中空开关自击穿间隙通道数明显多于其他间隙。触发间隙首先放电产生紫外光,通过触发电极中空通孔预先照射自击穿间隙产生初始电子,是自击穿间隙击穿抖动减小、通道数增加的主要作用机制。
关键词
气体开关
多间隙开关
击穿
抖动
多通道放电
紫外预电离
Keywords
gas switch
multi-stage switch
breakdown jitter
multichannel discharge
ultraviolet pre-ionization
分类号
TM836 [电气工程—高电压与绝缘技术]
下载PDF
职称材料
题名
基于可饱和脉冲变压器谐振充电的快脉冲功率源研究
被引量：
1
3
作者
王坤
徐鸿飞
王鑫
翟今伟
李志远
机构
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第19期7704-7712,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52177138,51807050)
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验(河北工业大学)优秀青年创新基金资助项目(EERI_OY2020011)。
文摘
基于可饱和脉冲变压器建立1种新型谐振充电装置,将脉冲变压器提升电压作用与磁开关陡化脉冲作用相结合大幅度提高输出电压的前沿。通过分析新型谐振充电装置的工作模式,确定面向快丝阵Z箍缩早期行为研究需求的谐振充电装置的参数。新型谐振充电装置驱动气体火花开关自击穿时延抖动比采用传统谐振充电装置降低50%以上。初始充电电压19kV、电极间距5.5mm、1.01325×10^(5)Pa气压下自击穿时延抖动降低至13ns。在高气压下气体火花开关的击穿电压稳定性也有大幅度的提高。利用新型谐振充电装置改进应用气体火花开关陡化脉冲变压器输出电压前沿的脉冲功率源的技术方案,建立的小型脉冲功率源可以极低的时延抖动和较高的击穿电压稳定性输出快Z箍缩预脉冲水平的脉冲电流。低时延抖动的脉冲功率源有助于对金属丝电爆炸等丝阵Z箍缩早期行为开展精确的高时空分辨率的同步诊断。
关键词
可饱和脉冲变压器
陡化前沿
气体火花开关
击穿
时延
抖动
脉冲功率源
Keywords
saturable pulse transformer
steeping front
gas spark switch
breakdown delay jitter
pulsed power generator
分类号
TM910.6 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多孔隙触发的三电极场畸变开关设计与实验研究
程显
王振伟
吕彦鹏
陈硕
安永科
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
气体开关串级环形间隙放电相互影响机制研究
黄涛
丛培天
翟戎骁
王志国
张天洋
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
3
基于可饱和脉冲变压器谐振充电的快脉冲功率源研究
王坤
徐鸿飞
王鑫
翟今伟
李志远
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
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