冲击电流发生器的设计西安交通大学尧广冲击电流发生器的原理及其方程等值电阻的特征微分方程为:)(10122LCdtdiLRdtid欠阻尼情况)(令阻尼系数当2)1sin(11/:1,/2,20220LCtCLUiCLRCLRLCt临界阻尼情况)(,此时可以算得时,3)(8.3/1/220tLRfttLUtittCLR过阻尼情况)4)((11/)(,1L/C2R112022LCtLCtLCtCLUti有:时,当传统设计方法简介传统设计方法简介是波头时间系数和的从图中查出对应于算出''fT/,/.1fftftTttttliIUiilmClmmLCTtlLCRmm'm'mff'0',.3;/L,///2.2充电电压是电流幅值系数,的从右图中查出对应则和算出传统设计方法简介①例:为了产生8/20微妙,50KA冲击电流,求放电回路的L和C以及充电电压U?已知R=0.5欧。KVliIUiF12lmCH,5.48m/lLTtmR2lTttmm0mfftft5.54,62.012.8,48.1,985.0,37.0,5.2/''''算得:又从图中有有从上图中查得解:传统方法特点①通过电流波形和理论曲线的关系,利用已知条件,很容易得到相关元件参数。②由于这种设计方法需要从相应的曲线中观察得到相关参数值,这样难免会带来误差③这种设计所利用的曲线图本身的由来难得见到相关的理论推导④其能设计的波形范围较窄一种新的设计方法由于8/20微妙波形的比值为2.53.8,因此对应的是欠阻尼状态,因此以振荡波作介绍,其波形解析通式:值的时间,其通式为:波峰和,分别为达到波形的标准,令按照波形参数选择视在时间的表达式将此式求导,得到峰值%50%90%10,,t)5(1tsinYY3210ttarctgttemmt一种新的设计方法)(,令为视在波尾时间为时间对于电流波,视在波头则有设9810)8()8()8()](81[810)(810t)7(sinsin,,tA)6(sinsin121213121312131212m00AtttbBttttttaBttttttttttttAttttttttBBktBtkYtYmmmmmttmffmkttAAmmtktmkmk一种新的设计方法的数值解还是可以的)(在不同的数值下求出相当困难,但是利用的表达式关于,得到如果直接进行解方程组的五元方程组。关于得到进行消元,可以的函数,将上列式子,均是可以看出,从上面的一系列推到中)(有:battttxmatlabttbattttttttbattttbaBbattatbtftftftftmmmmmfttf,)8.3/(//,//,/,/,,//,/,,,,A10)(/,/32131一种新的设计方法本文介绍的设计方法正是如此,利用matlab求出不同x下的a,b值,然后可以绘制出a,b对应于x的曲线,同时利用matlab对数据进行多项式拟合,进而得到a,b关于x的多项式表达式(适合各种比值因而具有通用性),如图:一种新的设计方法例2设计电流发生电路,要求波形8/20微妙H3.08L,0.26FCtattttsttffttfR20120350,41625b333.0b407.2a,8.3/,5.2,8:得到的充电电容,计算可以取则:,,联合方程有:根据表中的多项式系数因此为振荡波电流波解两种方法的比较两种方法的比较新方法的特点①快速,且直接根据公式进行计算,误差较小。②可设计的范围可大大增加,进而可设计任意波形的冲击波形发生器。③通过仿真计算可以看到这种新方法比老方法精确度更高附件参考文献致谢