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冲击电压发生器通常都采用Marx回路,如图1所示。图中C为级电容,它们由充电电阻R 并联起来,通过整流回路T-D-r充电到V。此时,因保护电阻r 一般比R 约大10倍,它不仅保护了整流设备,而且还能各级电容充电比较均匀。在第1级中g0为点火球隙,由点火脉冲起动;其他各级中g为中间球隙,它们调整在g0起动后逐个动作。这些球隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C 就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。此时,串联后的总电容为C/n,总电压为nV。n为发生器回路的级数。由于C0较小,很快就充满电,随后它将与级电容C一起通过各级的波尾电阻Rt放电。这样,在负荷电容C0上就形成一很高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。在此短暂的期间内,因充电电阻R 远大于Rf和Rt,因而它们起着各级之间隔离电阻的作用。冲击电压发生器利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压,其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整, 幅值由充电电压V 来调节,极性可通过倒换硅堆D两极来改变。
由于大型电力变压器绕组的等值电容非常大,并且等值电感非常小,这样的波形就会有一些偏差。由于试验品有电感存在,并且单极性波形不好,在波尾部分还有一定的过零振荡,这样对振荡反峰值有一定的要求,其幅值小于电压中幅值的50%。这样大部分的变压器有不过零现象存在,在分析波形的时候一定要注意。
冲击发生器本体,还可由脉冲电容器、阻尼电阻以及球隙等诸多组件构成;截波装置,则可细分成脉冲电容器以及球隙等多个成分;分压器,有两个关键的部位,即高压和低压臂电阻,以及其他相关部件。
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