脉冲形成网络 - Wikiwand
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脉冲形成网络

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一个用于Nd:YAG激光测距仪的脉冲形成网络
一个用于Nd:YAG激光测距仪的脉冲形成网络
位于美国空军研究实验室的Shiva Star设备,可为核聚变实验提供脉冲功率。由6个径向排列的脉冲形成线向中心提供能量脉冲。其电容总共存储10MJ的能量,可以产生120kV和6兆安的微秒级脉冲。
位于美国空军研究实验室的Shiva Star设备,可为核聚变实验提供脉冲功率。由6个径向排列的脉冲形成线向中心提供能量脉冲。其电容总共存储10MJ的能量,可以产生120kV和6兆安的微秒级脉冲。

脉冲形成网络(pulse-forming network,PFN)是一种电路。它使用比较长的时间积累电能,然后在相对短的时间里,以类似方波的形式,向负载释放电能。常用于各种脉冲功率应用。在PFN中,电容器电感元件传输线等储能部件,通过高压电源进行充电,然后通过高压开关 (例如火花间隙或氢闸流管)将能量快速释放到到负载中。重复频率可以从单脉冲到100kHz 。PFN可以产生精确的纳秒级电脉冲,为脉冲激光器粒子加速器闪光灯雷达中的速调管、磁控管等高压设备提供动力。

实作

PFN包括一系列的电容电感。这些成分相互连接成为一个“阶梯网络”,其行为类似于一根传输线。电能最初储存在电容中。当PFN放电时,电容按特定的顺序放电,产生一个近似方形的脉冲。 脉冲通过传输线传递至负载处。 PFN必须和负载实现阻抗匹配,以防止能源反射回PFN。

传输线型PFN

简单的充电传输线型脉冲形成网络
简单的充电传输线型脉冲形成网络

一根长传输线可以作为脉冲形成网络。[1][2] 它可以在负载处产生近似平顶的脉冲。

参考文献

  1. ^ Haddad, A.; D. F. Warne. Advances in High Voltage Engineering. IET. 2004: 600–603. ISBN 0852961588. 
  2. ^ Mesyats, Gennady A. Pulsed Power. Springer. 2005: 13–14, 125. ISBN 0306486547. 
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