Tesla变压器型脉冲源及其应用研究
[Abstract]:The pulse power system with good performance in peak power, average power, stability and lifetime can be constructed easily by using pulse transformer. Compared with other types of pulse transformers, helical Tesla transformers are not only not limited by the saturation and frequency of ferromagnetic materials, but also have the advantages of simple structure, small secondary turn capacitance, low cost, easy to realize high conversion ratio and so on. High repetition rate operation and other applications have more advantages. Based on the theoretical analysis of the resonant charging circuit model of Tesla transformer, a prototype of oil-immersed helical Tesla transformer with turn ratio of 3: 660 is developed. The peak conversion ratio is more than 100, and the secondary voltage is higher than 150kV. The efficiency of energy transmission can reach 40%. The resonant charging characteristics of helical Tesla transformer are experimentally studied by using a prototype. The results show that increasing primary capacitance and detuning coefficient can increase the peak-to-peak ratio of output. When the detuning coefficient is greater than 1, the energy transfer efficiency decreases with increasing the variable ratio. The maximum rise rate of primary current is directly proportional to the charge voltage and inversely proportional to the total inductance of the primary circuit. Based on the research of hollow helix Tesla transformer, a set of high-voltage nanosecond pulse power supply with repetition frequency is developed, and its structure and components are designed and tested in detail. Using the filter capacitor to charge the transformer's original capacitance by inductance, it can meet the charging requirements of pulse source when the repetition frequency is running. The nanosecond pulse waveform with 30 ns, rise edge and 500Hz repetition rate can be generated by steepening the microsecond pulse output from the transformer by gas switch. According to the parameters and working conditions of DC circuit breaker to be developed, a switch trigger system based on Tesla transformer is designed. In order to ensure reliability, a resistive and capacitive chain trigger voltage divider network is designed in parallel with multistage switches. The trigger process of trigger network and Tesla transformer flip-flop is simulated in Pspice software. Considering the insulation problem of long-term grid operation, the power supply scheme of Tesla transformer flip-flop is analyzed. The four-level gap experimental circuit is built and the related problems are verified.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM417
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘天秋,胡精华,何绍群;用脉冲源技术测量脉冲堆的反应性[J];核动力工程;1991年05期
2 尹成群;高广和;孙长梁;;一种新型的高频大幅度纳秒脉冲源[J];华北电力学院学报;1992年03期
3 刘晓雷;王欢;许洪光;;一种超宽带脉冲信号发生器的设计[J];遥测遥控;2006年06期
4 许洋;杨勇;梁勃;崔占东;杨光辉;刘忠山;;新型功率脉冲源[J];国防制造技术;2011年05期
5 张禄荪,焦国全;校准压力传感器的液电力脉冲源[J];计量学报;1982年04期
6 管心盼;赵燕田;陈洪林;;纸带电火花打孔高压脉冲源的设计[J];黑龙江自动化技术与应用;1992年02期
7 陈炜峰;胡绍朋;薛冬;;一种基于双传输线的纳秒脉冲源的研制[J];科学技术与工程;2013年27期
8 陆钟楠;一个简单的δ脉冲源及其在表面声波器件检测技术中的应用[J];应用声学;1983年04期
9 徐笑娟;罗进;牛孝如;汪光阳;;基于感应叠加技术重频脉冲源的研制[J];电力电子技术;2012年06期
10 程志平,支长义,卢宜;脉冲源电路的设计[J];电气时代;2005年10期
相关会议论文 前10条
1 张扬;陈敏德;;四路高压快脉冲源研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
2 张扬;陈敏德;;一种基于高速脉冲氢闸管的多路高压快脉冲源设计[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
3 冯仕云;粱勤金;石小燕;;一种固态高压窄脉冲源设计的关键技术研究[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
4 杨峰;薛泉;陈志豪;聂在平;;一种高斯脉冲源的分析与设计[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年
5 冯仕云;梁勤金;谢松杨;;高重频高压窄脉冲源[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
6 张扬;陈敏德;;基于高速脉冲氢闸管的多路高压快脉冲源的研究[A];全国第五届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2005年
7 陈静;;4kV功率MOSFET管纳秒脉冲源[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
8 刘英;陈留根;;快前沿高压脉冲源研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
9 冯仕云;梁勤金;石小燕;;全固态超宽带脉冲源调试[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
10 王欣;唐丹;邓君;陈敏德;;双栅极氢闸流管高压快脉冲源研究[A];全国第五届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2005年
相关博士学位论文 前1条
1 谈亚芳;高强电磁脉冲源及肿瘤细胞电穿孔效应研究[D];电子科技大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 梁悦;雷达成像测井系统中瞬态脉冲源的研究[D];电子科技大学;2016年
2 葛津津;脉冲探地雷达前端的研究与设计[D];电子科技大学;2016年
3 张广星;双指数纳秒脉冲场测试系统研究[D];东南大学;2016年
4 刘云龙;Tesla变压器型脉冲源及其应用研究[D];华中科技大学;2015年
5 马龙;单/双极性高压脉冲源的研制及抑藻实验研究[D];重庆大学;2015年
6 郭宜龙;探地雷达脉冲源和数据采集系统[D];电子科技大学;2013年
7 黄志远;基于固态开关器件的纳秒脉冲源设计[D];电子科技大学;2015年
8 吴涛;W波段脉冲源研究[D];电子科技大学;2005年
9 谢昕韬;用于新型等离子天线的高压高频短脉冲源的研究[D];上海交通大学;2010年
10 孙冬;TDR脉冲源和采样关键技术研究[D];电子科技大学;2014年
,本文编号:2365137
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2365137.html