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题名PCB基密封并联平面触发火花隙开关的设计及性能
被引量：3
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作者
杨智
朱朋
初青芸
简昊天
张秋
汪柯
沈瑞琪
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机构
南京理工大学化工学院
微纳含能器件工业和信息化部重点实验室
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出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期543-551,I0009,共10页
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基金
江苏省自然科学基金资助(批准号:BK20151486)。
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文摘
为了提高爆炸箔起爆系统(exploding foil initiator system,EFIs)的作用可靠性,减小系统体积、降低系统成本,采用印制电路板(printed circuit board,PCB)工艺设计了一种密封并联平面触发火花隙开关(planar triggered spark-gap switch,PTS)。根据三电极的结构设计参数,采用PCB工艺批量制备了PTS,单只并联PCB-PTS的尺寸为13.5 mm(l)×7.5 mm(w)×2.5 mm(h)。基于显微计算机断层扫描重建了开关的立体和断面图像,结果显示PCB工艺满足开关的加工精度需求。开展了电极间隙的静电场分布仿真以解释开关的导通过程,并且据此计算了开关的理论自击穿电压(self-breakdown voltage,USB)。开关的电气性能测试表明:(1)并联PCB-PTS的USB略低于理论计算值,约为2000 V;(2)在大约50%~95%的USB范围内开关均能被可靠触发工作,并且电流上升时间稳定在约121.8 ns,峰值电流大于1500 A,满足EFIs的使用特性需求。最后,将该开关应用于爆炸箔起爆器(exploding foil initiator,EFI)进行发火实验,在0.22μF/1400 V的放电条件下,成功起爆了HNS-Ⅳ炸药。
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关键词
高压开关
平面触发火花隙开关(pts)
印制电路板工艺(PCB)
爆炸箔起爆器(EFI)
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Keywords
high‑voltage switch
planar triggered spark‑gap switch(pts)
printed circuit board technology(PCB)
exploding foil initiator(EFI)
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分类号
TJ45
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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