基于TLT的高頻高壓脈沖源研制
將式(5)用matlab作出2維平面圖,如圖4所示:本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/177700.htm
由圖4分析可知,若已知Z'/Z0=jx,則當(dāng)x取9時,即次級線阻抗為傳輸線特性阻抗的9倍時,輸出增益可達到理想狀態(tài)下的95%,而不必要繼續(xù)像傳統(tǒng)理論上所說的要將次級線阻抗做得很大去獲得理論增益值,因為很大的次級線阻抗在工程上是非常難實現(xiàn)的。
3 四階TLT的設(shè)計與實現(xiàn)
圖5為4階TLT的電路結(jié)構(gòu)示意圖:
根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖我們制作了3組繞有磁環(huán)的線(line2,line3,line4)和一組無磁環(huán)的線(line1)按圖5中方式連接。考慮到我們是在高頻高壓下工作并期望取得相對好的電壓增益,所以先要進行以下相關(guān)實驗器材的選擇與相關(guān)實驗參數(shù)的設(shè)計。
3.1 器材選擇
(1)高壓線的選擇??紤]到耐高壓要求,我們選用FF46-V 40kV 1mm2的鐵氟龍(Teflon)高壓線。
(2)高頻磁芯的選擇??紤]到在400kHz高頻下工作,我們選用DMEGC公司生產(chǎn)的型號為H160x113x25PDN85H的鎳鋅鐵氧體磁芯。之所以選擇該磁芯是因為鎳鋅材質(zhì)的高頻特性好,在高重頻下工作時損耗較小。
3.2 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計
(1)Z0的計算。根據(jù)平行雙導(dǎo)線特性
將εr=2.1,D=5.0mm,2a=1.0mm代入上式進行計算得Z0=189.83Ω。
(2)Z’的計算。由前面公式的推導(dǎo),四階理想增益為4,達到理想增益值的95%時需要的z’為Z’=9,Z0=1.708kΩ。
現(xiàn)按脈沖頻率為400kHz,上述Z’所滿足的要求來設(shè)計電感。則由Z’=2πfL=1.708 kΩ得L=679μH。
下表為利用LCR測試儀測得的各階傳輸線在不同f(頻率,kHz)下的L(電感,μH)值。
實際L值比理論計算值稍微偏小點,是由于考慮到線太長時,TLT上對地分布電容很大,對電路上的電流及脈沖波形有嚴重影響,所以我們選擇了短線,長度為3.5m的線雙絞后再繞成電感。
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