高压脉冲功率源输出特性
2012-12-01韩克华秦国圣褚恩义
探测与控制学报 2012年4期
韩克华,任 西,秦国圣,褚恩义
(陕西应用物理化学研究所应用物理化学国家级重点实验室,陕西 西安 710061)
0 引言
高压脉冲功率源是冲击片雷管(Slapper)起爆的能量源,是爆炸箔冲击片加载试验的主要装置,也是引信电子安全高压起爆系统的主要使用部件。高压脉冲功率源由三个主要元器件组成,分别为脉冲变压器、高压储能电容器和高压开关。从1980年到2006年引信年会的资料可以看出,国外的高压脉冲功率源技术发展迅速[1-3],在1994年 LLNL(Lawrence Livermore National Laboratories)实验室研制的高压脉冲功率源输出效率可达80%[4-6],在2008年52届引信年会报道的脉冲功率源输出效率可达90%[7-8]。目前国内关于高压脉冲功率源的报道的资料大部分都是其工作原理和设计思想[9-11],在高压脉冲功率源优化设计、具体的输出效率、有效能量、能量利用率等输出特性方面却未见报道。为此本文通过测试与计算,研究高压脉冲功率源的输出特性。
1 试验与计算方法
冲击片雷管在作用过程中,其内部金属桥箔在高压脉冲功率源瞬间放电时产生的大电流作用下,产生电爆炸带动飞片撞击钝感炸药柱将其引爆,在此过程中,金属桥箔需要在短时间内得到足以使其产生等离子体的能量,这就要求高压脉冲功率源输出的脉冲大电流在幅度和时间特性上都能满足要求[12]。利用试验计算方法对高压脉冲功率源能量输出效率、有效能量和能量利用率进行定量表征。给高压脉冲功率源输入一定的高电压,按照试验要求对不同负载放电曲线和参数进行计算,可以得出高压脉冲功率源能量输出效率、有效能量和能量利用率的定值。……
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