模块化电容储能脉冲功率源系统主要由三个部分组成:
● 电容充电装置;
● 脉冲成形网络模块;
● 测控系统。
电容储能脉冲功率源工作原理可以下图来说明
图示:单模块脉冲功率电源电路
电容储能式功率脉冲电路包括高压充电电源U、储能电容C、阻尼二极管D1、主开关K1、调波电感L和负载R几部分。开关采用真空触发开关,应具有极高的di/dt性能。调波电感用来调整负载电流的幅度和脉宽。阻尼二极管的作用是防止反向电压对电容反向充电,避免损坏电容器。负载R包括轨道阻抗和电枢阻抗。假设开关是理想的,当开关K2闭合时,电容向负载放电,同时向电感充电,此阶段为电流上升阶段,二极管D1,反偏截止;当电流上升到最大值时,二极管D1正偏导通,阻止电流对电容反向充电,此时电感中积蓄的能量经二极管DI、D2继续向负载供应,此阶段为电流下降阶段。整个过程可用如下函数来表示
式2中,I0为电流最大值;T为电流脉冲底宽。放电电流曲线见下图3。t<t0负载电流呈正弦变化;t≥t0负载电流呈指数变化。