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分数比脉冲变压器技术研究

作　者: 谭志远
导　师: 黎明
学　校: 中国工程物理研究院
专　业: 核技术及应用
关键词: 固态调制器 分数比脉冲变压器 上升时间 漏感 分布电容
分类号: TM417
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


固态调制器的研制需要有高升压比脉冲变压器。传统高变比脉冲变压器存在以下问题：初级回路杂散电感显著影响脉冲波形畸变；初级电流大导致初级串联电感上的感应电动势大,可能损坏开关元件及绕组绝缘结构。分数比脉冲变压器是一种结构新颖的高升压比脉冲变压器,它将感应叠加器与传统脉冲变压器一体化,继承了感应叠加器快上升沿和传统脉冲变压器结构紧凑的优点,同时克服了传统高变比脉冲变压器存在的问题。鉴于在固态调制器中应用分数比脉冲变压器可降低整个调制器系统的研制难度,而目前分数比脉冲变压器在国内的研究应用较少,开展分数比脉冲变压器的研究工作具有重要意义。本论文结合课题组固态调制器研制计划,开展了以下研究工作：1.介绍了分数比脉冲变压器的工作原理,说明了分数匝、分数比概念；根据负载匹配条件和漏感、分布电容公式推导了脉冲变压器上升时间公式,根据公式讨论了影响脉冲上升时间的因素；通过数值模拟研究了等效电磁参数对分数比脉冲变压器上升时间和顶部降落的影响；2.研制了一台1/7：6.2分数比脉冲变压器;3.低压测量了分数比脉冲变压器等效到次级的分布参数：漏感157.4gH,分布电容412.3pF。在实验室固态调制器平台上做了变压器低压实验、高压实验,在470Ω假负载上获得上升沿783.8ns,幅值38kV的输出脉冲,总等效变比43.6；4.实验验证了分数比脉冲变压器的电压线性叠加性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 课题背景与意义  7-8
    1.1.1 课题背景  7
    1.1.2 课题意义  7-8
  1.2 调制器中的脉冲变压器发展现状  8-13
    1.2.1 脉冲变压器简介  8-9
    1.2.2 传统高变比脉冲变压器研究现状  9-11
    1.2.3 叠加型脉冲变压器研究现状  11-13
  1.3 论文主要工作  13-14
  1.4 论文的创新点  14-15
第二章 分数比脉冲变压器理论分析  15-28
  2.1 分数比脉冲变压器原理  15-19
    2.1.1 分数匝、分数比概念  15-17
    2.1.2 分数比脉冲变压器组成和结构  17-18
    2.1.3 分数比脉冲变压器的等效电路  18-19
  2.2 分数比脉冲变压器波形畸变分析  19-27
    2.2.1 脉冲前沿  19-27
    2.2.2 脉冲顶降  27
  2.3 本章小结  27-28
第三章 分数比脉冲变压器设计与模拟  28-45
  3.1 分数比脉冲变压器电磁参数  28-30
    3.1.1 磁化电感  28-29
    3.1.2 漏感  29-30
    3.1.3 分布电容  30
  3.2 分数比脉冲变压器设计  30-35
    3.2.1 设计指标  30-31
    3.2.2 功率计算  31
    3.2.3 绕组导线选择  31
    3.2.4 确定允许的分布参数  31-32
    3.2.5 确定铁芯截面积  32-33
    3.2.6 上升时间法设计脉冲变压器  33-35
  3.3 分数比脉冲变压器模拟研究  35-44
    3.3.1 模拟软件介绍  35
    3.3.2 脉冲前沿模拟研究  35-40
    3.3.3 脉冲顶降模拟研究  40-43
    3.3.4 平顶补偿模拟研究  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章 分数比脉冲变压器实验研究  45-62
  4.1 变压器建造  45-46
  4.2 电磁参数计算  46-47
    4.2.1 结构参数  46
    4.2.2 磁化电感计算  46-47
    4.2.3 漏感和分布电容计算  47
  4.3 电磁参数测量  47-52
    4.3.1 测量设备  47-48
    4.3.2 磁化电感测量  48-50
    4.3.3 漏感、分布电容测量  50
    4.3.4 测量与计算结果对比分析  50-52
  4.4 分数比脉冲变压器低压实验  52-55
  4.5 1:50脉冲变压器对比实验  55-59
  4.6 分数比脉冲变压器高压实验  59-61
  4.7 本章小结  61-62
第五章 结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录  68

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 电力变压器 > 脉冲变压器
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