一种同轴高电压脉冲发生器的制作方法

本实用新型涉及一种脉冲电流源，特别是一种同轴高电压脉冲发生器。

背景技术：

脉冲电流源是脉冲功率技术的基础，在高功率微波、脉冲等离子体放电、电磁轨道炮、水下声源、液电加工成型、食品处理、纳米材料制备等领域前景广阔。脉冲电流产生装置按照初始储能形式的不同可分为电容储能型和电感储能型两大类。电容储能型脉冲电流源由于使用方便、开关技术成熟的优势，得到了更普遍的应用。

目前，常用于产生脉冲大电流的电容储能型装置有多级电容放电型、直线变压器型、传输线型、脉冲变压器型等。以上技术通常只适用于实验室环境，能够产生前沿非常陡、峰值非常高的电流脉冲，但也存在体积大、重量重、结构复杂、移动不便，控制和同步系统技术难度大，检修和维护复杂，成本比较高等诸多不足，不适合工业现场和野外场合的使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种体积小、结构紧促的，具备一定开关电磁波屏蔽能力的，可实现同轴输出的高电压脉冲源。

本实用新型技术方案如下：

本实用新型包括这样的一些结构特征：

一种同轴高电压脉冲发生器，包括电容腔体1、开关腔体6、高压脉冲电容器2、支撑绝缘子3、场畸变同轴触发开关4和输出接口5，电容腔体和开关腔体组成回流腔体t，其特征在于，高压脉冲电容器2并联均布在电容腔体1内，一端与电容腔体相连，另一端与场畸变同轴触发开关4相连，支撑绝缘子3位于电容腔体1和开关腔体6中间，输出接口5采用同轴结构，用以连接放电负载电缆，减小放电腔体t内电磁波的向外泄漏，场畸变同轴触发开关4一端与高压脉冲电容器2相连，另一端与输出接口5相连；电容腔体1内充绝缘油，并设有绝缘保护层；电容腔体6内充干燥氮气。

支撑绝缘子3上表面刻画沟槽，以增大有效绝缘长度,支撑绝缘子3下部形成盆状结构。

有益效果

1.本实用新型将主开关和脉冲电容器均置于屏蔽腔体内，减小了开关动作时产生电磁干扰的泄漏。

2.本实用新型采用了同轴结构，尽可能减小回路电感，增大输出电流幅值。

3.本实用新型将脉冲电容腔体和开关腔体分开，方便进行检修。

附图说明

图1为同轴高电压脉冲发生器结构图。

图中1为电容腔体，2为高压脉冲电容器，3为支撑绝缘子，4为场畸变同轴触发开关，5为输出接口，6为开关腔体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的同轴高电压脉冲发生器采用同轴结构，外金属筒既起到电流回流体的作用，又起到密封、耐压、支撑的作用；高压脉冲电容器并联均布在电容腔体内，高压脉冲电容器一端与电容腔体相连，另一端与场畸变同轴触发开关相连，电容器个数可根据要产生脉冲电流大小的需求进行灵活配置；汇流板上有螺孔，连接到金属连接杆的螺杆上；金属连接杆穿过支撑绝缘子中间的圆孔，与场畸变同轴触发开关的高压电极连接，金属连接杆与支撑绝缘子通过两道o型圈进行径向密封；场畸变同轴开关低压电极连接到输出接口的内导体上。电容腔体、开关腔体的密封均采用o型圈进行轴向密封。高压脉冲电容器c实现系统初级储能；电容腔体ct内充绝缘油，并设有绝缘保护层；所述电容腔体st内充干燥氮气；保证高压绝缘的前提下，保证尺寸尽可能小，以减小回路电感，并减小装置体积和重量；隔离电容腔体ct和开关腔体st；上表面刻画多个沟槽，以增大有效绝缘长度；下部形成盆状结构，增强电容腔体ct内部的绝缘水平；具有密封的作用，保证电容腔体ct内部的绝缘油无泄漏；场畸变同轴触发开关s内充干燥高压氮气，工作电压可调；采用三电极结构，通过前级触发装置进行控制；一端与高压脉冲电容器c相连，另一端与输出接口ot相连；保证工作稳定的前提下，尽可能减小尺寸，以减小回路电感；输出接口ot采用同轴结构；具有气密功能；设计为波导截至接口；具有通用的负载连接孔位，可连接所需的多种放电负载或高压同轴电缆。

经高压直流电源充电的脉冲电容器用于储存电能，同轴触发开关起到收到触发信号后导通电路，电压随即加载到放电负载上，负载将电能转换为其他形式的能量。回流腔体t用于传导放电电流，并屏蔽场畸变同轴触发开关s动作时产生的电磁干扰。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种同轴高电压脉冲发生器，其特征在于，包括电容腔体(1)、开关腔体(6)、高压脉冲电容器(2)、支撑绝缘子(3)、场畸变同轴触发开关(4)和输出接口(5)，电容腔体(1)和开关腔体(6)组成回流腔体，高压电压脉冲发生器采用同轴结构，所述高压脉冲电容器(2)并联均布在电容腔体(1)内，高压脉冲电容器(2)一端与这种所述电容腔体相连，另一端与所述场畸变同轴触发开关(4)相连，所述支撑绝缘子(3)位于电容腔体(1)和所述开关腔体(6)中间，所述场畸变同轴触发开关(4)一端与高压脉冲电容器(2)相连，另一端与输出接口(5)相连。

2.根据权利要求1所述的一种同轴高电压脉冲发生器，其特征在于，所述电容腔体(1)内充绝缘油，并设有绝缘保护层。

3.根据权利要求1所述的一种同轴高电压脉冲发生器，其特征在于，所述电容腔体(1)内充干燥氮气。

4.根据权利要求1所述的一种同轴高电压脉冲发生器，其特征在于，所述支撑绝缘子(3)上表面刻画沟槽，所述支撑绝缘子(3)下部形成盆状结构。

技术总结
一种同轴高电压脉冲发生器，包括电容腔体、开关腔体、高压脉冲电容器、支撑绝缘子、场畸变同轴触发开关和输出接口，电容腔体和开关腔体组成回流腔体，高电压脉冲发生器采用同轴结构，高压脉冲电容器并联均布在电容腔体内，高压脉冲电容器一端与电容腔体相连，另一端与场畸变同轴触发开关相连，支撑绝缘子位于电容腔体和开关腔体中间，场畸变同轴触发开关一端与高压脉冲电容器相连，另一端与输出接口相连；本实用新型能够提供一种体积小、结构紧凑、低电感，具备一定开关电磁波屏蔽能力的，可实现同轴输出的高电压脉冲源。

技术研发人员：周海滨;余景锋;张欢;范江玮;谭朝明;王东亮;王伟;刘星辰;梁旭;李哲
受保护的技术使用者：中国船舶工业系统工程研究院
技术研发日：2019.08.29
技术公布日：2020.04.17