高壓脈衝變壓器

在高功率脈衝技術研究領域,高壓脈衝變壓器作為阻抗匹配和功率調節器件得到廣泛的應用。在加速器研究中,採用變壓器系統替代發生器可以大大簡化脈衝成型線放電系統。而以爆炸磁壓縮發生器作為初級能源的高功率微波系統中,變壓器起到阻抗匹配和功率調節作用以帶動二極管等高阻抗器件有效工作。傳統的高壓空心變壓器多采用螺旋線繞的結構,由於其每匝都直接對地,因而對地的絕緣問題很難解決,另外該種變壓器的體積大,禍合係數低,限制了其使用範圍’。採用箔帶層繞加均壓環結構的辦法可以有效地解決這一問題,因為在箔帶層變壓器中對地電壓都是平均分配到每匝上,有效地解決對地絕緣問題因匝間緊繞,其藕合係數也很高。 ^[1] 

所有高壓脈衝變壓器其基本原理與一般普通變壓器(如音頻變壓器、電力變壓器、電源變壓器等)相同，但就磁芯的磁化過程這一點來看是有區別的，分析如下:

(1) 脈衝變壓器是一個工作在暫態中的變壓器，也就是説，脈衝過程在短暫的時間內發生，是一個頂部平滑的方波，而一般普通變壓器是工作在連續不變的磁化中的，其交變信號是按正弦波形變化.

(2) 脈衝信號是重複週期，一定間隔的，且只有正極或負極的電壓，而交變信號是連續重複的，既有正的也有負的電壓值。

(3) 脈衝變壓器要求波形傳輸時不失真，也就是要求波形的前沿，頂降都要儘可能小，然而這兩個指標是矛盾的

高壓脈衝變壓器廣泛用於雷達、變換技術；負載電阻與饋線特性阻抗的匹配；升高或降低脈衝電壓；改變脈衝的極性；變壓器次級電路和初級電路的隔離應用幾個次級繞組以取得相位關係；隔離電源部分的直流成分；在晶體管(或電子管)脈衝振盪器中使集電極(陽極)和基極(柵極)間得到強藕合；採用若干個次級繞組，以便得到幾個不同幅值的脈衝，使電子管的板極迴路和柵極迴路，或晶體管的集電極與基極間形成正反饋，以便產生自激振盪；作為功率合成及變換元件等。

在不同的脈衝設備中，廣泛地應用着各種各樣的脈衝變壓器它們的參數包括：脈衝電壓從幾伏到幾百幹伏；脈衝電流從若干從毫微秒到數百毫秒；重複頻率從幾赫到幾十幹赫。其中高壓大功率脈衝變壓器主要應用在雷達、高能物理、量子電子學、變換技術等領域的設備中。低壓小功率脈衝交壓器主要應用在自動控制、計算技術、電視設備及工業自動化等方面的線路上。