420kv高压脉冲电源及其触发开关的研究

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1、分类号：TM832密级：公开研究生学位论文论文题目（中文）420kV高压脉冲电源及其触发开关的研究420kVhighvoltagepulsepowersupply论文题目（外文）Andresearchofitstriggerswitch研究生姓名陈磊学科、专业核能与核技术工程研究方向脉冲功率技术学位级别硕士导师姓名、职称李东仓副教授论文工作起止年月2015年5月至2016年5月论文提交日期2016年5月论文答辩日期2016年5月学位授予日期2016年5月校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下

2、独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大

3、学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：420kV高压脉冲电源及其触发开关的研究摘要随着脉冲功率技术在科研和工程领域的应用日益广泛，对高压脉冲电源的要求也向着高电压、大电流、长寿命、低延迟和抖动的方向发展。它在工业、医学

4、、环境工程、军事以及科学实验中都有着广泛的应用。通过对Marx发生器的原理和场畸变开关的理论研究，详细分析了Marx回路参数以及场畸变开关各个参数对高压脉冲电源输出波形的影响，为设计一台420kV高压脉冲电源奠定了理论基础。本文首先对Marx电路充放电过程以及场畸变开关理论进行分析，得到了恒流充电效率公式以及负载从Marx发生器获得高功率的方法。设计了一种场畸变系数大且使用寿命长的场畸变开关，并利用Maxwell软件对其进行电压分布和电场分布的仿真，得出了场畸变开关导通前后的场强分布的变化以及是否符合绝缘性要求。设计了一套基于Mar

5、x发生器理论的420kV高压脉冲电源，并设计了直流充电高压电源、电源柜以及触发电路。利用Multisim对设计的Marx电路进行仿真分析，得出在不同回路电感大小以及负载阻抗大小情况下的输出波形。根据之前的计算和仿真数据，研制了一台420kV高压脉冲电源，分别在负载为200Ω水电阻和30Ω水电阻+高压解体装置情况下，对所设计的高压脉冲电源进行了测试，实验结果与之前的仿真结果符合的很好。最后对所做的工作进行了总结，分析了该高压脉冲电源的优缺点以及下一步的改进方法。关键词：长寿命，低延迟和抖动，Maxwell，场畸变系数、负载I420kV

6、highvoltagepulsepowersupplyandresearchofitstriggerswitchAbstractWiththeincreasingapplicationofpulsedpowertechnologyinresearchandengineeringfields,therequirementsforhighvoltagepulsedpowersupplyalsodevelopingtowardsthedirectionthathighervoltageandcurrent,lowerdelayandjit

7、terisnecessarytoo.Itiswidelyusedinindustry,medicalscience,environmentalengineering,militaryandscientificexperiment.BasedontheresearchfortheprincipleoftheMarxgeneratoranditsswitch,weanalyzedthefactorwhichproducedtheeffectfortheoutputwaveform,suchastheparameteroftheMarxg

8、eneratoranditsswitch.Theanalysislaidthefoundationoftodesigna420kVhighpulsepowersupplythatwehavedone.Inthisarticle,thr