杨玉东，王建新

（1.淮阴工学院 电子与电气工程学院，江苏 淮安 223001；2.南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094）

电容储能式脉冲功率电源是目前轨道炮试验研究中最常采用的供电方式。采用单级脉冲功率电源虽然电路简单，但是放电电流很难满足要求，首先足够长的脉冲需要极高的电流峰值和较大的电容充电电压，对器件的性能指标要求很高，过高耐压和过大电流的电容、半导体开关器件往往难以制造且成本过高［1－5］；其次器件在工作中由于导通电流过大，电压值过高，工作环境恶劣，造成器件损坏的几率会大大增加［5－7］。

在实际的轨道炮发射中，大多采用采用多级、多模块的小功率电源，通过并联或串联的形式，按照一定的时间顺序放电得到所需要的电流值和脉冲宽度，即为脉冲成型网络（PFN）［8－10］，PFN 给设计脉冲功率电源提供了一条可行的技术路线。文献［8，10］采用PSPICE对轨道炮发射过程进行仿真，提取积分电路中的电流代替速度，电压代替位移，概念明晰，但电枢质量变化引起的速度和位移变化不明显。

本文分析轨道炮发射过程，建立了发射过程的仿真模型，采用Simulink软件进行仿真，通过实例对模型进行验证，从提高轨道炮效率角度，分析PFN对轨道炮的效率的影响。

1 脉冲成型网络理论分析

图1为N个单级脉冲电源模块构成的脉冲功率电源。

根据电路定理，设每个支路开关闭合时刻为tj（j＝1，2，3，…，N），当uc＞0时，每个模块电容两端电压方程为：

当uc＜0时，每个支路电流方程为：