一种低结构电感的高电压大容量冲击电压发生器

摘要

本发明公开一种低结构电感的高电压大容量冲击电压发生器，包括自下而上依层排列的25级充放电装置，每一级包括相互串联的充电电阻、主电容、点火开关、波尾电阻、主电容和充电电阻，相邻两级之间连接有二个充电开关。充电时，充电开关同时导通、点火开关断开；放电时，充电关同时断开、点火开关导通。发生器的主体空间布置采用逆向螺旋“8”字型错层对称式空间结构，立柱分前后二排，每排分左中右三列对称布置，每一级的二个主电容及二个充电电阻分前后排对称布置在该级平面上，所述波尾电阻及点火开关也是水平布置在该级平面上的前后排之间且位于中列。本发明输出电压波前时间范围宽达1.2µs～2500µs、充电电压7500kV，输出效率大于70%，无调波电容。

主权项

一种低结构电感的高电压大容量冲击电压发生器，包括：充电变压器、硅堆、限流电阻（Ri）、安全接地开关、充电开关，还有自下而上依次层叠分布的至少25级充放电装置，设定最下层充放电装置为第一级，每一级充放电装置额定电压至少300kV，总最高充电电压至少7500kV；每一级充放电装置中，包括相互串联的充电电阻（Rd）、主电容（Cs）、点火开关（gap）、波头电阻（Rf）、波尾电阻（Rt）；所述每一级充放电装置中的主电容（Cs）及充电电阻（Rd)均有二个，每个主电容（Cs）的最大充电电压分别为+150kV和‑150kV，所述每一级充放电装置中的点火开关（gap）有一个；相邻两级充放电装置之间有二个充电开关，所述充电开关的两端连接在相邻两级充放电装置的充电电阻（Rd）之间；第一级充放电装置中，有波头电阻（Rf）的一端接在本级的波尾电阻（Rt）和主电容（Cs）之间，波头电阻（Rf）的另一端接在第二级充放电装置的波尾电阻（Rt）和主电容（Cs）之间；第一级充放电装置的电源输入端连接有充电变压器和硅堆，所述硅堆采用全波整流电路，两个硅堆的输出端分别串联限流电阻（Ri）后，再与第一级充放电装置的两个充电电阻（Rd）连接，所述限流电阻（Ri）与充电电阻（Rd）的连接处与地之间，均接有常闭式安全接地开关；充电时，各充电开关同时导通、点火开关（gap）断开；放电时，各充电关同时断开、点火开关导通；所述低结构电感的高电压大容量冲击电压发生器的主体空间布置是采用前后二排、每一排分左、中、右三列的对称式立柱结构，每一级的二个主电容（Cs）及二个充电电阻（Rd）分前后排对称布置在该级平面上，所述波尾电阻（Rt）及点火开关（gap）也是水平布置在该级平面上的前后排之间且位于中列，自下至上共25级；其特征在于：所述第一级点火开关（gap）位于右列前后排之间，点火开关（gap）两端均并联有主电容（Cs）和充电电阻（Rd），位于中列的波尾电阻（Rt）串接在二个主电容（Cs）的另一端；所述第二级点火开关（gap）位于左列前后排之间，点火开关（gap）两端均并联有主电容（Cs）和充电电阻（Rd），位于中列的波尾电阻（Rt）串接在二个主电容（Cs）的另一端；所述前后排中列垂直方向分布有充电开关A（Ka1）和充电开关B（Kb1）；所述充电开关A（Ka1）的下端接第一级前排充电电阻（Rd）的电源输入端负极、充电开关A（Ka1）的上端接第二级前排充电电阻（Rd）的电源输入端；所述充电开关B（Kb1）的下端接第一级后排充电电阻（Rd）的电源输入端正极、充电开关B（Kb1）的上端接第二级后排充电电阻（Rd）的电源输入端；所述波头电阻（Rf）位于中列且跨接在第一级前排主电容（Cs）与第二级后排主电容（Cs）之间；自下至上每一奇数级的主电容（Cs）、充电电阻（Rd）、波尾电阻（Rt）和点火开关（gap）的分布与第一级相同；每一偶数级的主电容（Cs）、充电电阻（Rd）、波尾电阻（Rt）和点火开关（gap）的分布与第二级相同；所述波头电阻（Rf）位于中列且跨接在奇数前排主电容（Cs）与偶数级后排主电容（Cs）之间；依此类推至第25级，所述第25级前排主电容（Cs）所跨接的波头电阻（Rf）的上端接至位于最上部的顶部均压罩上。