多路并联直线型变压器驱动源装置的二维电路模型

范思源; 魏浩; 李鹏超; 邱爱慈

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (2) : 1 -10.

范思源, 魏浩, 李鹏超, 邱爱慈

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摘要

为了准确理解多路并联高功率脉冲装置的功率流传输特性并对脉冲源不同步馈电或故障状态时的电参数进行诊断，基于传输线电路编码方法，建立了6路并联直线型变压器驱动源(linear transformer drivers, LTD)脉冲功率装置的二维电路模型，采用LTD脉冲源同步馈电和波形调控两种工作模式下的实验结果对模型进行验证。结果表明，与一维电路模型相比，二维电路模型能够更精确地预测装置输出特性，模拟和实验测量的电压或电流峰值相对偏差小于5%,并可对实验中难以直接测量的电场强度和线电流密度的空间分布特性进行分析。沿绝缘堆-磁绝缘传输线(magnetically insulated transmission line, MITL)系统径向向内，电场强度的角向不均匀系数从29%下降到1%,线电流密度的角向不均匀系数从120%下降到2%。在多路LTD脉冲源输出波形调控时，二维电路模型不仅给出了典型触发时序下负载电流波形，并且获得了绝缘堆-MITL系统不同角向位置的电压和电流空间分布。绝缘堆-MITL的电场强度和线电流密度空间分布极不均匀，沿绝缘堆向内，电场角向不均匀系数从319%下降到13%,线电流密度的角向不均匀系数从1 330%下降到199%。建立的二维电路模型可用于多路并联LTD装置的波形调控和功率传输特性分析。