[实用新型]二级放电快脉冲源

说明书

一种二级放电快脉冲源，包括依次连接的高压源、高压储能电容、主放电开关、峰化电容、自击穿开关、辐射器或传导注入器，其特征在于，所述的高压源直接给高压储能电容充电到所要求的电压后，主放电开关放电给峰化电容充电，峰化电容电压升到一定值后自击穿开关导通再次放电，给辐射器或传导注入器传送高压快脉冲。所述的自击穿开关为真空开关，包括封闭绝缘外壳、放电电极和气嘴，自击穿电压由电极间距和真空度决定，通过调整开关的真空度可以调整自击穿电压，当电压超过自击穿电压时自动放电。本实用新型使产生高电压快脉冲简单和方便，并降低成本。

技术领域

本实用新型涉及一种高电压快脉冲源，特别是一种二级放电用于脉冲辐射源与注入源的装置。

背景技术

信息化社会，电磁脉冲对电子信息设备产生巨大威胁。常见的电磁脉冲主要有雷电电磁脉冲和核电磁脉冲，尤其是核电磁脉冲威胁最大。国际电工委员 IEC61000-2-9 标准和美国军用标准 MIL-STD-461、MIL-STD-188-125 中规定电磁脉冲波形和试验方法。为了研究电磁脉冲对电子信息设备的效应，人们常常建造各种电磁脉冲源来模拟。随着电子电工技术的发展，各种电磁脉冲模拟技术得到极大发展。有界波电磁脉冲模拟器是产生垂直极化电磁脉冲电场的模拟装置，能够产生高空核电磁脉冲地面环境，广泛应用于辐射敏感度研究、屏蔽效能研究、电缆耦合效应研究和生物效应研究等。从近些年来颁布的 HEMP标准波形看，电磁脉冲波形上升时间越来越快，高频分量所占的份量越来越多。国际电工委员 IEC61000-2-9 标准和美国军用标准 MIL-STD-461E 中规定的核电磁脉冲波形，脉冲前沿 t_r（10%~90%）为 1.8ns~2.8ns，半峰宽为 23±5ns，峰值电场强度为50kV/m。MIL-STD-188-125 中规定短脉冲注入电流的脉冲前沿t_r（10%~90%）小于20ns，半峰宽为 500~550ns。这两种脉冲源电压幅度高达250~350kV，传统的升压方案是使用Marx方案，实现起来很复杂，调试也很困难。Marx升压方案是用多个脉冲电容与开关串联，通过充电电路、接地电路和触发电路巧妙地实现对脉冲电容并联充电、串联放电达到升压。这种升压方案的充电电路、接地电路和触发电路很复杂，调试安装过程中稍有不合适就不能成功，脉冲发不出来，升压效率不高，通常效率在70~80%左右，而且建造成本也很高。

发明内容

针对现有的高压脉冲源所存在的问题和不足，本实用新型的目的是设计二级放电升压的快脉冲源，实现电磁脉冲辐射与注入的简便与高效，并降低成本。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种二级放电快脉冲源，包括依次连接的高压源、高压储能电容、主放电开关、峰化电容、自击穿开关、辐射器或传导注入器，其特征在于，所述的高压源直接给高压储能电容充电到所要求的电压后，主放电开关放电给峰化电容充电，峰化电容电压升到一定值后自击穿开关导通再次放电，给辐射器或传导注入器传送高压快脉冲。

所述的高压储能电容的电容值远大于峰化电容的电容值。

所述的自击穿开关为真空开关，包括封闭绝缘外壳、放电电极和气嘴，自击穿电压由电极间距和真空度决定，通过调整开关的真空度可以调整自击穿电压，当电压超过自击穿电压时自动放电。

所述的高压源可以是直流高压源，也可以是宽脉冲高压源，内部包含限流电阻。

本实用新型的二次放电快脉冲源原理如下：

本实用新型采用高压源直接对高压储能电容充电，主放电开关放电对峰化电容瞬间充电，使峰化电容耐受高电压的时间极短，从而降低峰化电容耐受高电压的要求，再由峰化电容与自击穿开关配合来对脉冲波形前沿陡化，这样二次放电实现了高电压快脉冲的产生。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：