[发明专利]一种基于参数修正的电容器组电感估算方法

权利要求书

1.基于参数修正的电容器组电感估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：搭建单元回路充放电实验装置

所述单元回路充放电实验装置的等效电路包括第一电容器(4)、第二电容器(5)、正充电电源(1)、负充电电源(2)、触发电极开关(3)、测量端连接板(8)、充电端连接板(9)和罗氏线圈(7)；

第一电容器(4)的一端通过正充电支路保护电阻(10)与正充电电源(1)的输出相连，第一电容器(4)的另一端通过测量端连接板(8)、放电回路等效电阻(6)与第二电容器(5)的一端相连，第二电容器(5)的另一端通过负充电支路保护电阻(11)与负充电电源(2)的输出相连；触发电极开关(3)通过充电端连接板(9)设置在正充电电源(1)与负充电电源(2)之间；罗氏线圈(7)环绕在测量端连接板(8)外；

第一电容器(4)和第二电容器(5)相对并排设置构成电容器组，第一电容器(4)和第二电容器(5)之间设置有多个绝缘材料制成的隔板，通过改变所述隔板的数量，可控制第一电容器(4)和第二电容器(5)之间的间距在5mm～30mm变化；

步骤2：向电容器组充电

向第一电容器(4)和第二电容器(5)施加充电电压，从0开始逐渐提升充电电压至触发电极开关(3)的间隙放电导通；

步骤3：获取电容器组的实测电感L_C

将第一电容器(4)与第二电容器(5)之间的间距从5mm逐级调至30mm，分别开展至少四组不同间距下的实验，每组实验测试N个电流波形作为数据样本，计算每组实验的电容器组电感平均值作为该组实验的实测电感L_C；N≥10；单组实验的电容器组实测电感L_C的获取方法为：

3.1)采用Maxwell仿真计算充电端连接板(9)的回路电感L_A、测量端连接板(8)的回路电感L_B，估算触发电极开关(3)处的火花通道电感L_D≈14x，单位nH；x为火花通道距离，单位cm；

3.2)用罗氏线圈和示波器测量N次，测出单元回路的N个电流波形，分别读取电流振荡周期以及前两个波峰峰值和时间点，从而推算出N次测试得到的单元回路的总回路电感分别为L_m1,L_m2,...,L_mN；

3.3)计算当前组实验的电容器组的电感分别为：

L_C1＝L_m1-(L_A+L_B+L_D),

L_C2＝L_m2-(L_A+L_B+L_D),

…

L_CN＝L_mN-(L_A+L_B+L_D)；

3.4)计算当前组实验的实测电感L_C：

步骤4：计算电容器组电感的等效计算值L_f

根据带状传输线电感的理论计算公式：并令

其中：l为带状传输线长度，w为带状传输线宽度，d为带状传输线内侧间距，μ₀为真空磁导率；

在上述公式中，假设将电容器组等效为位于中间层的平板，则d＝h+j，其中h为单个电容器的高，j为两个电容器之间的间距；按上述公式计算得到步骤3中所述至少四组不同间距下电容器组电感的等效计算值为L_f；

步骤5：获取电容器厚度的修正系数α

根据步骤3中所述至少四组实验得到的实测电感L_C与步骤4得到的相应的电容器组电感的等效计算值L_f进行对比拟合，经过试凑，得到第一电容器(4)和第二电容器(5)的电感估算误差绝对值在设计精度要求以内时，电容器厚度的修正系数α；

步骤6：计算修正后的电容器组电感L′_f

将d＝αh+j带入所述带状传输线电感的理论计算公式，求解修正后的电容器组电感L′_f。