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NSP-IA緊湊型納秒脈沖感應電壓疊加器

NSP-IA緊湊型納秒脈沖感應電壓疊加器

NSP-IA Inductive Adder for Nanosecond High Voltage Pulses into Low-Impedance Loads

Eagle Harbor Technologies (EHT) 開發了一種用于產生納秒級高壓脈沖的感應電壓疊加器(Inductive Adder)。這種技術能夠驅動低阻抗負載提供高壓脈沖。

EHT緊湊型納秒脈沖感應加法器(NSP-IA)能夠向低阻抗負載產生具有快速上升時間的高壓脈沖。EHT最初開發這些設備是為了驅動非線性傳輸線(NLTLs),用于為海軍研究辦公室生產高功率微波。如今,這些脈沖器被廣泛應用于多個領域,包括加速器物理學、脈沖功率研究、水凈化、等離子體控制、脈沖雷達系統和高功率微波生產。

每個NSP-IA都為用戶提供輸出電壓、脈沖寬度和脈沖重復頻率的獨立控制。感應加法器配有一個外部直流電源,允許用戶控制脈沖器的輸出電壓和平均功率。為了解決最高電壓感應加法器中電纜的電暈和發熱問題,EHT開發了一種定制的SF6(六氟化硫)填充電纜,可以安全地實現高電壓下的高平均功率運行。

感應加法疊加器是一種用于產生高壓、快速上升時間脈沖的拓撲結構。在這種拓撲中,多個初級繞組通過磁芯耦合到單個次級繞組。每個初級繞組都由一個開關控制,當開關閉合時,初級繞組中的電壓會感應到次級繞組中。由于所有初級繞組都耦合到同一個次級繞組,因此次級繞組中的電壓是所有初級繞組電壓的總和。

EHT的感應電壓疊加器的獨特之處在于其創新的磁芯設計和開關電路,這使得該系統能夠產生納秒級的脈沖,并能夠驅動低阻抗負載。

NSP-IA感應電壓疊加器主要特點
  • 可以使用相對較低電壓的開關來產生高電壓脈沖
  • 可以通過增加初級繞組的數量來輕松擴展輸出電壓
  • 可以實現非常快的上升時間
  • 輸出阻抗低
  • 所有驅動組件均以地為參考。這消除了開關抖動問題和浮動柵極驅動的復雜性
  • 負載與輸出電壓之間幾乎不相關
NSP-IA感應電壓疊加器主要特點
  • 可以使用相對較低電壓的開關來產生高電壓脈沖
  • 可以通過增加初級繞組的數量來輕松擴展輸出電壓
  • 可以實現非常快的上升時間
  • 輸出阻抗低
  • 所有驅動組件均以地為參考。這消除了開關抖動問題和浮動柵極驅動的復雜性
  • 負載與輸出電壓之間幾乎不相關
NSP-IA 型號1 型號2 型號3
峰值輸出電壓 12 kV 24 kV 36 kV
50 Ω阻抗下的上升時間 8 ns 8 ns 10 ns
最小負載阻抗 16.7 Ω 33.3 Ω 50 Ω
最小負載阻抗下的上升時間 10 ns 10 ns 10 ns
達到全電壓的最小脈沖寬度 30 ns 30 ns 30 ns
最大脈沖寬度 120 ns 120 ns 120 ns
最大脈沖重復頻率(連續) 25 kHz 25 kHz 25 kHz
最大脈沖重復頻率(突發) 50 kHz 50 kHz 50 kHz

20 kV @50 Ohm, 最小脈寬

20 kV @50 Ohm, 最大脈寬

30 kV @50 Ohm, 最大脈寬

  • 等離子體研究
  • 高功率微波
  • 雷達
  • 粒子加速器
  • 激光器驅動
  • 脈沖電源