【正文】 （）得電容值須大于80mF。電抗器的電感量的確定要綜合兩方面，如果電感量過大，由易得回路阻抗大，進(jìn)而回路電流峰值偏小，由 （）回路的振蕩頻率低，脈沖電流上升陡度較?。环粗?，若電感量過小，波形調(diào)節(jié)的作用無法實(shí)現(xiàn)，故須綜合考慮來確定L。至于更加詳細(xì)的描述，特別是對(duì)時(shí)序控制的過程，各種器件的運(yùn)行狀態(tài)和電源內(nèi)部暫穩(wěn)態(tài)過程的描述，則需要進(jìn)行更加深入的研究，并建立必要的模型。原理：變壓器T和整流器D組成的直流電源經(jīng)過保護(hù)電阻R0給各級(jí)主電容C0充電至電壓U0，各擊穿二極管同時(shí)達(dá)到U0，上排1，3，5各級(jí)對(duì)地雜散電容（圖中未畫出）也被充電至U0，而下排2，4，6各點(diǎn)仍為零電位。第四章 脈沖電源單個(gè)模塊結(jié)構(gòu)的saber仿真PFS 中各功率元件均相關(guān)，因此對(duì)吸能電阻R和調(diào)波電抗L的不同選擇，不易給出精確的參數(shù)要求，這里電容量C固定，通過仿真，比較各器件在不同的吸能電阻R和調(diào)波電抗L下PFS輸出波形的特征，由此確定一個(gè)相對(duì)合理的元件參數(shù)。本章通過詳細(xì)闡述了用saber仿真后的脈沖電源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各支路電流電壓波形圖來對(duì)其深入理解。（4）分析了脈沖電源主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用saber仿真過程中各個(gè)仿真參數(shù)（如步長時(shí)間、瞬態(tài)分析終止時(shí)間等）的選定，描述了電路不同支路的電流電壓的波形圖，分析了此波形如何符合電磁發(fā)射要求的。實(shí)驗(yàn)室三位老師做學(xué)問勤勤懇懇，認(rèn)認(rèn)真真，踏踏實(shí)實(shí)，一絲不茍，十分敬業(yè)，不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我?guī)椭芏?，而且在精神上更是?duì)我激勵(lì)萬分，激發(fā)了我在學(xué)術(shù)上進(jìn)一步深造的動(dòng)力和潛力。同時(shí)，我對(duì)飛輪儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)室的歐陽慧珉老師和鄧歆老師也表示十分的感謝。（2）分析了脈沖電源的原理，介紹了脈沖電源電路的等效模型，電磁發(fā)射對(duì)脈沖電源的要求以及本文所采用的拓?fù)湫问?。我們也可以通過電路中其他支路的電流、電壓隨時(shí)間的變化情況來進(jìn)一步熟悉脈沖電源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理。Marx發(fā)生器的輸出電壓總是與充電電壓極性相反。由于多模塊時(shí)序觸發(fā)的脈沖結(jié)構(gòu)不可能有統(tǒng)一的二端口模型，PFS的時(shí)序大部分還是依靠數(shù)值進(jìn)行模擬和調(diào)整。圖34 三電極開關(guān)的實(shí)物及結(jié)構(gòu)示意圖在理想的單 PFS 模塊分析的基礎(chǔ)上，可以研究理想多PFS模塊電源系統(tǒng)，電路示意圖如圖35所示，任一模塊都能用理想的單模塊方法進(jìn)行研究，電阻負(fù)載上的電流是幾個(gè)PFS模塊共同作用導(dǎo)致的。電抗器作為調(diào)整脈沖電流波形的重要元件，電流脈沖峰值的大小及峰值上升時(shí)間都會(huì)影響其電感值，而且，它還有中間儲(chǔ)能的作用。圖33 單個(gè)模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)單模塊電路的理想模型主要分為兩個(gè)階段，第一階段為電路中的 RLC 通過諧振來放電過程，根據(jù)理想電容和理想電感特性： （） （）結(jié)合基爾霍夫第二定律，電路中的電壓規(guī)律可以通過二階常微分方程來描述： （）即 （）第二階段是電容器 C 放電結(jié)束后，在電感的驅(qū)動(dòng)下，電路中的電流持續(xù)流動(dòng)，于是便可以向電容器充電，此時(shí)二極管D可以導(dǎo)通，則將電容器短路，此時(shí)電路為 RL 一階放電狀態(tài)，可以用方程表示為 （）電容器是脈沖電源的儲(chǔ)能單元，其儲(chǔ)能容量決定了脈沖電源的功率等級(jí)和電磁軌道以將一枚質(zhì)量為100g的彈丸在出膛時(shí)加速到1600m/s為設(shè)計(jì)目標(biāo)，首先得到彈丸出膛時(shí)的動(dòng)能: （）代入數(shù)據(jù)得動(dòng)能為128kJ。伴隨著電力電子的不斷的發(fā)展，發(fā)明了一種新型的開關(guān)型穩(wěn)壓電源。其中，儲(chǔ)能放電的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，雖然有高窄脈沖，但是脈沖的波形不容易被控制，且不容易調(diào)節(jié)。圖23 串聯(lián)式多級(jí)儲(chǔ)能饋電方式由于單個(gè)脈沖形成系統(tǒng)提供的脈沖能量和脈沖電流大小有限，不足以滿足電磁發(fā)射系統(tǒng)的要求。通常情況下，該電源的儲(chǔ)能范圍在10GW1TW范圍。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求。（3）脈沖電流的陡度峰值只由電容器的初始充電電壓U0和放電脈沖回路的電感L決定，而與放電脈沖回路中的電阻值R的大小無關(guān)。儲(chǔ)能電容放電式這種結(jié)構(gòu)形式的脈沖電應(yīng)用廣泛，其工作原理為:儲(chǔ)能電容器C先通過直流高壓電源充電，充滿電后，電容器兩端的端電壓就可以達(dá)到峰值，當(dāng)開關(guān)S被控制電路觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，電容器會(huì)立即向負(fù)載放電，通過續(xù)流回路來實(shí)現(xiàn)。第二章介紹了脈沖電源的基本原理，第三章介紹了脈沖電源的基本結(jié)構(gòu)，第四章利用saber仿真軟件對(duì)單個(gè)模塊脈沖電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真。另外彈射器也能應(yīng)用在小型航天飛機(jī)發(fā)射系統(tǒng)和微重力試驗(yàn)拋射器等方面的領(lǐng)域內(nèi)。2）電裝甲防護(hù)中的應(yīng)用。利用脈沖靜電來除塵的技術(shù)是目前市場(chǎng)上的一種非常領(lǐng)先的空氣凈化技術(shù)，若可以將此先進(jìn)的技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)中的脫硫脫氮技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，同時(shí)使用毫秒級(jí)、微秒級(jí)甚至納秒級(jí)的脈沖開關(guān)電源給予供電，就可以實(shí)現(xiàn)除去灰塵技術(shù)和脫硫脫氮技術(shù)的一體化應(yīng)用，可以極大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。高壓脈沖放電等離子體水處理技術(shù)使得放電生產(chǎn)的臭氧與水直接融合作用，可以極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)臭氧凈水技術(shù)中氣體干燥、電極冷卻和水氣混合等程序，可以使裝置體積變小，不僅避免了臭氧質(zhì)量濃度隨時(shí)間的遞增而衰減，而且可以充分發(fā)揮放電產(chǎn)生的活性粒子的凈化效果。其中脈沖變壓器式電源技術(shù)比較成熟，于是獲得了廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖15。由方波脈沖演變過來的脈沖形式有疊加性的直流脈沖、間斷性脈沖和周期性換向脈沖。（3）智能化型。伴隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展、電力電子技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷豐富，通過電火花來加工脈沖電源的技術(shù)也得到了很大的進(jìn)步和提升。脈沖電源的進(jìn)步速度在一定的程度上對(duì)開關(guān)器件的進(jìn)步速度有很強(qiáng)的依賴性，其在促進(jìn)開關(guān)器件發(fā)展的時(shí)候卻受制于開關(guān)器件的發(fā)展，尤其是大功率的脈沖電源對(duì)開關(guān)器件的發(fā)展具有更大的依賴性。1991 年中國科學(xué)院等離子體物理研究所，研制了一門長達(dá) 的方膛電磁軌道大炮，它可以將 50g 彈丸加速到 3100m/s。為了滿足于電磁軌道的發(fā)射裝置負(fù)載特性以及輸出的波形可以靈活調(diào)節(jié)幅值高的脈沖電流，一般使用的脈沖電源系統(tǒng)由多個(gè)電容器儲(chǔ)能的脈沖功率模塊組成，同時(shí)通過采用時(shí)序控制每個(gè)模塊的放電來實(shí)現(xiàn)不同類型的負(fù)載對(duì)波形的不同要求。為了極大地發(fā)揮各種功率元器件的特性，使器件性能對(duì)開關(guān)電源性能影響減至最小，新型的控制技術(shù)和新型的電源電路拓?fù)?，可使功率開關(guān)工作在零電流或零電壓狀態(tài)，從而可大大地提高開關(guān)電源的工作頻率，從而提高其工作效率，設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的開關(guān)電源。電源技術(shù)諸如全諧振高頻軟開關(guān)變換技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、同步整流技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)數(shù)字化控制技術(shù)，智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，智能化充電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)、先進(jìn)的工藝技術(shù)和集成化技術(shù)等各種形式的電源驅(qū)動(dòng)技術(shù)。同時(shí)，它的封裝結(jié)構(gòu)和外形尺寸日趨國際化，為了適應(yīng)全球一體化大市場(chǎng)的要求。脈沖形成結(jié)構(gòu)是高功率脈沖電源的主要組成部分，作為電磁能輸出的控制環(huán)節(jié)，通過儲(chǔ)存初始的電能，并調(diào)節(jié)釋放電能規(guī)律從而滿足電磁軌道發(fā)射的基本需求。關(guān)鍵詞：電磁發(fā)射、脈沖電源、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、仿真39With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is being more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the position of millisecond pulse power supply system and introduces the important ponents and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the ponents selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power ponents of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements