行波电压叠加器的电路模型与输出特性

为了研究行波电压叠加器(TVA)的输出特性以及影响输出特性的因素，将传输线和放电支路进行简化，给出了传输线、放电支路、屏蔽电极与外筒体间的分布电感与分布电容等参数的计算方法，建立了8级串联TVA电路模型。通过仿真得到了8级串联TVA驱动匹配负载时的输出特性，研究了开关闭合时序与分散性以及传输线阻抗等对输出特性的影响。仿真结果表明：当每级开关触发闭合时序为理想感应电压叠加器(IVA)时序时，传输线输出电压峰值随串联级数n的增长近似线性增长，电压脉冲前沿逐级陡化，在匹配负载上的输出电压为899 kV,脉冲前沿与第一级相比缩短10 ns;屏蔽电极上的电压峰值逐级减小，电压波形存在高频振荡；开关闭合时序对TVA传输叠加与输出特性有显著影响，TVA按理想IVA时序触发时的匹配负载电压前沿比同时触发时要陡，相差约50 ns,随着触发时序系数增大(>1),脉冲前沿逐渐陡化；当开关触发闭合分散性增大时，输出脉冲重复性变差；随着传输线阻抗从匹配阻尼增大至3倍阻尼，匹配负载电压峰值增大，前沿缩短约30 ns,波尾时间增大约200 ns。研究结果可为TVA型脉冲功率源装置的结构优化和研制提供一定的参考...