[实用新型]一种大功率高压脉冲变压器

说明书

本实用新型公开了一种大功率高压脉冲变压器，包括初级外筒、次级基筒、绝缘衬筒、盖板、磁芯室、输出绝缘灌封胶和绝缘螺钉，该变压器采用同轴圆柱结构，初级外筒在外，次级基筒在内，初级外筒和次级基筒选用绝缘性能较好的高分子聚乙烯材料加工而成，变压器初次级之间的绝缘措施，采用有机硅凝胶GN521在真空条件下灌封高温固化后实现。变压器次级绕组高压封闭在变压器内部，变压器采用开路磁芯方式，既使变压器磁芯饱和特性得到改善，又提高了变压器的耦合系数。该变脉冲压器输出电压大于100kV，电流大于3kA，耦合系数大于0.8，适合用在重频高压脉冲充电场合。

技术领域

本实用新型涉及脉冲功率源技术领域，尤其涉及一种大功率高压脉冲变压器。

背景技术

脉冲变压器室变压器的一种特殊的类型，因为跟通常的变压器不同，它变换的不是正弦电压或是交流方波，而是类似于矩形的单极性脉冲。我们可以用它来升高或降低脉冲电压，使负载阻抗和输出阻抗相匹配，调整脉冲的极性，并且也可以分离变压器的初次级电路。脉冲功率技术在核物理、电子束、加速器、激光、石油勘探、等离子体技术、微电子加工、生物与生物医学工程等领域具有广泛的应用。传统的脉冲变压器大多采用闭合磁芯方式，考虑磁饱和现象，通常变压器磁芯体积大，考虑到初次级和磁芯的绝缘距离，通常采用填充变压器油的方式，变压器质量笨重，维护工作不易开展等问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种大功率高压脉冲变压器，该变脉冲压器输出电压大于100kV，电流大于3kA，耦合系数大于0.80，适合用在重频高压脉冲充电场合，同时具有小型化、轻量化、一体化、便携式的优点。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种大功率高压脉冲变压器，包括初级外筒、次级基筒、绝缘衬筒、盖板、磁芯室、输出绝缘灌封胶和绝缘螺钉，所述初级外筒和次级基筒由外至内依次设置形成同轴空心圆柱结构，所述盖板设置于同轴空心圆柱结构的第一侧底面，且通过绝缘螺钉与次级基筒固定，采用绝缘螺钉以避免输出高压与绝缘螺钉之间发生高压击穿。所述绝缘衬筒包括初次级间绝缘板和输出端面，所述初次级间绝缘板设置于初级外筒和次级基筒之间，所述输出端面设置于同轴空心圆柱结构的第二侧底面，所述磁芯室设置于次级基筒内侧，所述输出绝缘灌封胶填充于初级外筒和次级基筒之间，以及磁芯室与输出端面之间。

进一步的，所述初级外筒的内壁设置有螺旋槽，所述螺旋槽内绕制有变压器的初级绕组，绕制方式为多线并绕方式，所述初级外筒的两端还设置有卡线槽。

更进一步的，所述次级基筒的外壁设置有环形线槽，环形线槽成错位分布，所述环形线槽内分槽绕制有变压器的次级绕组。

作为优选实施方式，所述次级基筒的环形线槽之间设置有绝缘挡板，用于提高绕组之间绝缘。所述绝缘挡板上设置有过线槽，所述过线槽的深度与绝缘挡板的高度相等，其作用为绕组跨线，以防止过线槽之间出现高压爬电，过线槽成错位分布。

作为优选实施方式，考虑到次级绕组上电压梯度的变化，所述次级基筒为中空的圆台形状，且与初级外筒的间距从第一侧到第二侧逐渐增大。

作为优选实施方式，所述绝缘衬筒的输出端面的内外表面均刻有矩形槽。

作为优选实施方式，所述初级绕组包括铜条，所述铜条上缠绕有聚四氟乙烯带，用于提高绝缘能力。

作为优选实施方式，所述次级绕组为三层绝缘线绕组。

作为优选实施方式，所述初级外筒、次级基筒和/或绝缘衬筒由绝缘性能较好的高分子聚乙烯材料制成，以提高绝缘强度，减小变压器的体积。

作为优选实施方式，所述磁芯室内设置有圆柱形磁芯，从而提高变压器的耦合系数。所述圆柱形磁芯的直径等于次级基筒的内径，长度等于次级绕组的长度。