研制了一种结构紧凑、电压升压倍数高达109倍的200 kV级脉冲变压器,以实现高压脉冲变压器的小型紧凑化。用电磁理论分析、电路模拟及实验测试3种方法对变压器的耦合、耐压和输出特性进行了研究,对重要参数进行了计算和设计。采用晶粒取向硅钢薄带作为变压器磁芯,且磁芯闭合,变压器的有效耦合系数高达0.95以上。高分子材料的绝缘套筒结构和分层交替的绕线方式,使得变压器在初级低压充电2.1kV时,次级可输出幅度为230 kV、半高全宽为3μs的高电压脉冲。模拟和实验结果验证了理论设计的合理性。
为测量紧凑型快前沿高电压脉冲源的输出电压,设计了D-dot电压探头。分别进行了刻度因素标定和频响标定,采用前沿约50ns的高压脉冲信号对探头进行在线标定确定探头的刻度因素。将探头安装在阻抗为50Ω的传输线上,用亚纳秒脉冲源进行频响标定,表明该探头的响应约为150ps。高压实验结果表明该探头能够正确获取高电压快脉冲信号,工作稳定可靠。
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