一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，屬于脈沖功率【技術(shù)領(lǐng)域】，主要用于高電壓脈沖方波的產(chǎn)生，一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由三級脈沖電容依次并聯(lián)組成，每一級脈沖電容與下一級脈沖電容的第一輸出電極之間、第二輸出電極之間分別連接一個電感；本發(fā)明中的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)采用高壓脈沖電容器作為儲能單元，其具有儲能密度大的優(yōu)勢，而采用三電容結(jié)構(gòu)非均勻脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，減少了脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的級數(shù)，便于脈沖波形調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)快前沿、準(zhǔn)脈沖方波輸出。該脈沖形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐壓高、儲能密度大、可靠性高，可應(yīng)用于百納秒級的脈沖功率系統(tǒng)。
【專利說明】一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，具體涉及一種三電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，屬于脈沖功率【技術(shù)領(lǐng)域】，主要用于高電壓脈沖方波的產(chǎn)生。
【背景技術(shù)】
[0002]在脈沖功率系統(tǒng)中，脈沖形成線是重要的部件之一，20世紀(jì)60年代，英國的J.C.馬丁提出了利用形成線獲得納秒高壓脈沖的概念。經(jīng)過幾十年的努力，脈沖形成線已經(jīng)成功應(yīng)用于各種不同類型的脈沖功率裝置中。然而，作為高功率脈沖源關(guān)鍵部件的脈沖形成線，目前都存在體積較大的問題，亟待解決。
[0003]脈沖形成網(wǎng)絡(luò)是由若干電容和電感按一定方式連接并能產(chǎn)生給定寬度脈沖方波的集中參數(shù)回路，脈沖形成網(wǎng)絡(luò)是產(chǎn)生微秒級長脈沖的主要技術(shù)途徑，是線型脈沖調(diào)制器的關(guān)鍵部件之一。
[0004]傳統(tǒng)的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)一般采用多個LC回路串聯(lián)在一起。理論計算表明，LC回路的網(wǎng)絡(luò)級數(shù)越多，脈沖寬度越穩(wěn)定，但實際工業(yè)應(yīng)用中因為薄膜電容脈沖形成網(wǎng)絡(luò)受傳統(tǒng)薄膜電容工藝的限制，體積大、笨重，而陶瓷電容脈沖形成網(wǎng)絡(luò)受陶瓷電容工藝的限制，壽命短、阻抗大、儲能密度低，可靠性差；所以過多的LC回路往往造成最終的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)體積巨大，不能滿足實 際使用。而減少LC回路的網(wǎng)絡(luò)級數(shù)又不能得到理想的脈沖，因此尋求體積小、電壓傳輸效率高、儲存能量大的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)對于脈沖功率技術(shù)的小型化及實用化發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種三電容結(jié)構(gòu)的新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)簡單，網(wǎng)絡(luò)級數(shù)少，體積小，儲能密度高，可實現(xiàn)脈沖方波輸出。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)由第一級脈沖電容、第二級脈沖電容、第三級脈沖電容依次并聯(lián)組成，所述三級脈沖電容的每一級脈沖電容包括第一輸出電極和第二輸出電極，第一級脈沖電容的兩個輸出電極與負(fù)載端之間分別連接一個電感；每級脈沖電容與下一級脈沖電容的第一輸出電極之間、第二輸出電極之間分別連接一個電感。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述每一級脈沖電容的電容值和每一個電感的電感值根據(jù)負(fù)載要求的脈沖寬度和特性阻抗確定。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述脈沖寬度和特性阻抗通過下述公式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述網(wǎng)絡(luò)由第一級脈沖電容、第二級脈沖電容、第三級脈沖電容依次并聯(lián)組成，所述三級脈沖電容的每一級脈沖電容包括第一輸出電極和第二輸出電極，第一級脈沖電容的兩個輸出電極與負(fù)載端之間分別連接一個電感；每級脈沖電容與下一級脈沖電容的第一輸出電極之間、第二輸出電極之間分別連接一個電感。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述每一級脈沖電容的電容值和每一個電感的電感值根據(jù)負(fù)載要求的脈沖寬度和特性阻抗確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述脈沖寬度和特性阻抗通過下述公式計算:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述Cl、C2、C3的電容值不同，L1、L2、L3的電感值不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述電容C3的電容值大于電容C2的電容值，電容C2的電容值大于電容Cl的電容值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，其特征為所述每一級脈沖電容器為薄膜介質(zhì)電容器、或為陶瓷介質(zhì)電容器、或為復(fù)合介質(zhì)電容器。
【文檔編號】H03K3/02GK103746675SQ201410011436
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】宋法倫, 甘延青, 龔海濤, 秦風(fēng), 金曉, 許州 申請人:中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所