專利名稱：一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖形成網(wǎng)絡，具體涉及一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，屬于脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域，主要用于高電壓脈沖方波的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
在脈沖功率系統(tǒng)中，脈沖形成線是重要的部件之一，20世紀60年代，英國的J.C.馬丁提出了利用形成線獲得納秒高壓脈沖的概念。經(jīng)過幾十年的努力，脈沖形成線已經(jīng)成功應用于各種不同類型的脈沖功率裝置中。然而，作為高功率脈沖源關(guān)鍵部件的脈沖形成線，目前都存在體積較大的問題，亟待解決。按電容器分類，脈沖功率系統(tǒng)中用的脈沖形成網(wǎng)絡主要有兩種:陶瓷電容脈沖形成網(wǎng)絡和薄膜電容脈沖形成網(wǎng)絡。脈沖形成網(wǎng)絡是由若干電容和電感按一定方式連接并能產(chǎn)生一定脈沖寬度脈沖方波的集中參數(shù)回路，脈沖形成網(wǎng)絡是產(chǎn)生微秒級長脈沖的主要技術(shù)途徑，是線型脈沖調(diào)制器的關(guān)鍵部件之一。傳統(tǒng)的脈沖形成網(wǎng)絡一般采用多個LC回路串聯(lián)在一起。理論計算表明，LC回路的網(wǎng)絡級數(shù)越多，脈沖寬度越穩(wěn)定，但實際工業(yè)應用中因為薄膜電容脈沖形成網(wǎng)絡受傳統(tǒng)薄膜電容工藝的限制，體積大、笨重，而陶瓷電容脈沖形成網(wǎng)絡受陶瓷電容工藝的限制，壽命短、阻抗大、儲 能密度低，可靠性差；所以過多的LC回路往往造成最終的脈沖形成網(wǎng)絡體積巨大，不能滿足實際使用。而減少LC回路的網(wǎng)絡級數(shù)又不能得到理想的脈沖，因此尋求體積小、電壓傳輸效率高、儲存能量大的形成線對于脈沖功率技術(shù)的小型化及實用化發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了實現(xiàn)脈沖功率源的小型化，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其結(jié)構(gòu)簡單，網(wǎng)絡級數(shù)少，體積小，儲能密度高，提高了脈沖功率系統(tǒng)的可靠性，延長了脈沖功率源的壽命，降低了使用成本。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，所述網(wǎng)絡的電路包括第一電容仏和第二電容C2、第一電感Ln、第二電感L12、第三電感L21、第四電感L22 ;所述第一電感L11的一端與負載的一端連接,第一電感L11的另一端分別與第一電容C1的一端和第三電感L21的一端連接在一起；所述第二電感L12的一端與負載的另一端連接，第二電感L12的另一端分別與第一電容C1的另一端和第四電感L22的一端連接在一起,第二電容C2的兩端分別連接在第三電感L21的另一端和第四電感L22的另一端。在上述技術(shù)方案中，所述第一電容C1、第二電容C2、第一電感Ln、第二電感L12、第三電感L21、第四電感L22的電感值和電容值根據(jù)負載形成的脈沖寬度和特性阻抗確定。在上述技術(shù)方案中，所述脈沖寬度和特性阻抗通過下述公式計算:
權(quán)利要求
1.一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其特征為所述網(wǎng)絡的電路包括第一電容C1和第二電容C2、第一電感Ln、第二電感L12、第三電感L21、第四電感L22 ;所述第一電感L11的一端與負載的一端連接，第一電感L11的另一端分別與第一電容C1的一端和第三電感L21的一端連接在一起；所述第二電感L12的一端與負載的另一端連接，第二電感L12的另一端分別與第一電容C1的另一端和第四電感L22的一端連接在一起,第二電容C2的兩端分別連接在第三電感L21的另一端和第四電感L22的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其特征為所述第一電容C1、第二電容C2、第一電感Ln、第二電感L12、第三電感L21、第四電感L22的電感值和電容值根據(jù)負載形成的脈沖寬度和特性阻抗確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其特征為所述脈沖寬度和特性阻抗通過下述公式計算:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其特征為所述C1和C2的電容值不同，L1和L2的電感值不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，其特征為所述C2的電容值大于C1的電容值。
全文摘要
本發(fā)明為一種基于雙電容結(jié)構(gòu)的脈沖形成網(wǎng)絡，屬于脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域，主要用于高電壓脈沖方波的產(chǎn)生，該脈沖形成網(wǎng)絡基本電路包括兩個電容C1、C2，兩個電容的自感LC1、LC2和四個連線電感L11、L12、L21、L22，兩個電容器為非均勻電容，電容C2的電容值大于電容C1的電容值；本發(fā)明中的脈沖形成網(wǎng)絡采用高壓脈沖電容器作為儲能單元，其具有儲能密度大的優(yōu)勢，而采用雙電容脈沖形成系統(tǒng)，減少了脈沖形成網(wǎng)絡的級數(shù)，克服了單電容系統(tǒng)無法形成脈沖方波的缺點，可實現(xiàn)快前沿、準脈沖方波輸出。該脈沖形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐壓高、儲能密度大、可靠性高，可應用于百納秒級的脈沖功率系統(tǒng)。
文檔編號H03K3/02GK103236828SQ20131015329
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者宋法倫, 金曉, 秦風, 甘延青, 龔海濤 申請人:中國工程物理研究院應用電子學研究所