脉冲发生器电路及工作原理

脉冲发生器的原理图示于图4 ,由充电回路和放电回路组成。充电电源V s 是逆变谐振高压电源,通过充电电阻R 向开路的高压电缆进行脉冲充电。高阻值的取样电阻Rp 对高压电缆的电压进行取样,并送至稳压控制电路。控制电路通过控制充电脉冲的个数来控制电缆的充电电压,直至到达设定的电压值。在t = 0 时,触发电路工作,闸流管K( EEV CX1174) 作为理想开关导通。这时,传输线通过闸流管、冲击磁铁L k 和匹配电阻RL 放电。冲击磁铁是一对电流板,可视为一电感,并可通过TDR( Time Domain Reflectomet ry) 系统测出电感值[7 ] 。此外,线路的自感也须予以考虑。受高压充电电源的限制,为到达一定幅度的放电电流,用4 根高压脉冲电缆并联,以降低回路阻抗,增大电流的幅度。由TDR 系统测出传输线的长度约为45 ns。冲击磁铁和整个系统的连接线较短,且采用同轴结构,分布电感较小。高压充电电源最大可使脉冲电缆被充电至24 kV ,放电回路总电感为011～015μH ,利用PSpice[8 ]模拟冲击磁铁上的放电电流(图5) 。电感的存在使放电回路的电流不能突变,电流按指数变化。从图3 所示的等效原理图可解出放电电流为:

当回路中的电感值增大时,放电波形的上升、下降沿变得非常缓慢,必须采取相应措施以降低电感量。图5 显示了回路中不同电感量对放电波形的影响。