CN111900955B - 一种多路高压脉冲同步触发系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路高压脉冲同步触发系统及方法，脉冲形成线单元设置有高压脉冲输入端和高压脉冲输出端；脉冲形成线单元的高压脉冲输入端与高压脉冲源单元的高压输出端连接用于谐振充电，脉冲形成线单元的高压脉冲输出端与陡化开关的第一主电极连接，陡化开关的第二主电极与脉冲传输线单元的高压触发脉冲输入端相连，脉冲传输线单元的高压触发脉冲输出端输出多路高压同步触发脉冲，多路高压同步触发脉冲中的一路输出与监测单元的高压触发脉冲输入端连接。本发明系统结构简单，成本低，可扩展性强，输出高幅值、快前沿的同步触发脉冲，能够满足大型脉冲功率装置中并联气体开关同步触发的要求。

Description

一种多路高压脉冲同步触发系统及方法

技术领域

本发明属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种多路高压脉冲同步触发系统及方法。

背景技术

对于脉冲功率装置来说，为了获得超大幅值的电流输出，需采用大量电容器并联放电的形式，考虑到电容器的保护、开关的通流和装置回路电感等问题，常把这些电容器分成若干组，每组包含一台或多台电容器，并和一台气体开关相连。不同输出能力的脉冲功率装置，包含的气体开关数量不同，一般几台到几百台，基于LTD的大型脉冲功率装置，包含高达10⁵量级的气体开关。装置工作时，气体开关需具有触发时延短、分散性小的特性，在触发电压作用下，并联的气体开关同时动作，各台电容器近乎同时放电，从而获得最大幅值的电流输出，这对并联气体开关的同步触发技术提出了极高的要求。

目前主要有电触发和激光触发两种技术路线。激光触发技术，一种是激光直接触发脉冲功率装置回路主开关，所需能量较高，难以应用于有大规模开关的装置；还有一种是激光作为触发系统中气体开关的触发源，具有较好的可扩展性，但其系统造价昂贵。电脉冲触发系统具有很高的技术成熟度，产生快前沿、高幅值电脉冲的方法有许多种，主要包括电容器快放电型、紧凑Marx型、脉冲变压器型、传输线型以及脉冲形成线型等，其中，基于单路水介质脉冲形成线的触发系统，能将单路形成线电压扩大为几十路的触发脉冲，通过多路并联电缆输出，为了保证输出脉冲的电压幅值和上升前沿，并联电缆的数量受限于水介质脉冲形成线的阻抗。往往需要通过增加水介质脉冲形成线的数量，成比例的增加触发脉冲输出路数，来满足并联气体开关的触发要求。同时，水介质形成线的设计必须谨慎处理水中绝缘体沿面的绝缘强度，有效消除绝缘体沿面气泡。采用水介质形成线的触发系统存在结构复杂、设计要求高，造价偏高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多路高压脉冲同步触发系统及方法，。

本发明采用以下技术方案：

一种多路高压脉冲同步触发系统，包括脉冲形成线单元，脉冲形成线单元设置有高压脉冲输入端和高压脉冲输出端；脉冲形成线单元的高压脉冲输入端与高压脉冲源单元的高压输出端连接用于谐振充电，脉冲形成线单元的高压脉冲输出端与陡化开关的第一主电极连接，陡化开关的第二主电极与脉冲传输线单元的高压触发脉冲输入端相连，脉冲传输线单元的高压触发脉冲输出端输出多路高压同步触发脉冲，多路高压同步触发脉冲中的一路输出与监测单元的高压触发脉冲输入端连接。

具体的，脉冲形成线单元包括N+1路高压同轴电缆，N+1路高压同轴电缆一端的芯线和屏蔽层并联连接，芯线接高压脉冲源单元的高电位输出端，屏蔽线接高压脉冲源单元的低电位输出端，N+1路高压同轴电缆另一端芯线与陡化开关的第一主电极并联连接，屏蔽层与脉冲传输线单元连接，组成N+1路脉冲形成线。

进一步的，脉冲形成线单元的等效电容C_X为：

C_X＝m*(N+1)*C₀

其中，m为L₁～L_N+1高压同轴电缆每路的长度，C₀为L₁～L_N+1高压同轴电缆单位长度等效电容。

具体的，陡化开关为不带触发结构或带触发结构的陡化间隙，开关击穿电压分散性≤3％。

具体的，脉冲传输线单元包括N+1路高压同轴电缆，N+1路高压同轴电缆一端的芯线与陡化开关的第二主电极并联连接，屏蔽层与脉冲形成线单元的屏蔽层连接，另一端独立输出，第1～N路输出用于触发脉冲功率装置中气体开关，第N+1路脉冲传输线末端接有输出监测单元。

具体的，脉冲形成线单元的波阻抗Z₀等于脉冲传输线单元的波阻抗Z₁，脉冲形成线单元的长度小于脉冲传输线单元的长度。

具体的，高压脉冲源单元的等效输出电容C_Z大于脉冲形成线单元的等效电容C_X。

本发明的另一个技术方案是，一种多路高压脉冲同步触发方法，利用权利要求1所述的多路高压脉冲同步触发系统，高压脉冲源单元输出高压脉冲U_Z，同时对脉冲形成线单元谐振充电，脉冲形成线单元的N+1路脉冲形成线上最大电压幅值为U_X，陡化开关的击穿电压U_break低于脉冲形成线单元上的最大电压幅值U_X；脉冲形成线单元电压到达峰值时，陡化开关击穿导通，脉冲形成线单元的N+1路脉冲形成线通过相同路数的脉冲传输线输出，脉冲传输线末端输出N+1路同步高压脉冲；第1～N路输出用于脉冲功率装置中气体开关的的触发，第N+1路脉冲传输线末端接有输出监测单元，将高压触发脉冲进行电压衰减后输出到示波器，同步监测输出高压脉冲波形。

具体的，最大电压幅值U_X为：

U_X＝(2U_Z*C_Z)/(C_Z+C_X)

谐振充电时间T为：

其中，L_n、C_n分别谐振回路的等效电容和等效电感，C_Z为高压脉冲源单元的等效输出电容，U_Z为高压脉冲源单元的输出电压幅值，C_X为脉冲形成线单元的等效电容。

进一步的，当C_Z≥C_X时，脉冲形成线单元中N+1路脉冲形成线上的电压幅值为2U_Z。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种多路高压脉冲同步触发系统，多路同步输出高压脉冲中有1路信号作为监测信号，可同步监测输出高压脉冲波形，无需单独设计脉冲形成线，采用市场上成熟的高压同轴电缆，简化了系统结构，降低了建造成本，具有高可靠性，输出多路高幅值、快前沿的同步高压脉冲，用于脉冲功率装置中并联气体开关的触发。

进一步的，多路高压同轴电缆并联连接作为脉冲形成线，高幅值电压对脉冲形成线的绝缘要求可以通过选择合适电压等级的高压同轴电缆来满足；一路高压同轴电缆作为一路脉冲形成线，一路脉冲形成线经一路脉冲传输线输出。脉冲形成线与脉冲传输线阻抗匹配，通过增加并联路数即可增加输出触发脉冲数，通过改变形成线的充电电压和气体开关的自击穿电压可调整输出触发脉冲电压的幅值。

进一步的，陡化开关击穿电压分散性≤3％，输出高压脉冲幅值稳定，重复性好；低电感设计能够降低输出高压脉冲的上升前沿，有利于脉冲功率装置中气体开关的触发。

进一步的，脉冲传输线输出高压脉冲的电压幅值与并联路数及回路阻抗无关，高压脉冲源可同时对数百或更多路形成线充电，系统可扩展性强。

进一步的，脉冲形成线单元波阻抗Z₀等于脉冲传输线单元波阻抗Z₁，避免触发系统内部电路发生电压折反射；脉冲传输线单元的长度大于脉冲形成线单元的长度，避免脉冲传输线输出端电压的相互影响，同时满足大型脉冲功率装置中并联气体开关对触发电缆长度的要求。

进一步的，高压脉冲源单元等效输出电容C_Z大于脉冲形成线单元的等效电容C_X，有利于脉冲形成线单元得到高幅值的充电电压。

本发明一种多路高压脉冲同步触发方法，脉冲形成线单元采用高压同轴电缆，经一台陡化开关放电，实现高幅值快前沿触发脉冲的同步输出，并具有触发电压监测功能。

综上所述，本发明系统结构简单，成本低，可扩展性强，输出高幅值、快前沿的同步触发脉冲，能够满足大型脉冲功率装置中并联气体开关同步触发的要求。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的多路高压脉冲同步触发系统的原理图；

图2为本发明的多路高压脉冲同步触发系统的电路图；

图3为本发明应用实施例1的电路原理图；

图4为本发明应用实施例2的电路原理图。

其中，1.脉冲形成线单元；2.陡化开关；3.脉冲传输线单元；4.监测单元；5.高压脉冲源单元。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

请参阅图1，本发明一种多路高压脉冲同步触发系统，包括脉冲形成线单元1，陡化开关2，脉冲传输线单元3，监测单元4，高压脉冲源单元5。

脉冲形成线单元1设置有高压脉冲输入端和高压脉冲输出端；陡化开关2包括第一主电极和第二主电极；脉冲传输线单元3包括高压触发脉冲输入端和高压触发脉冲输出端；监测单元4设置有高压触发脉冲输入端和监测信号输出端，高压脉冲源单元5设置有高压脉冲输出端；高压脉冲源单元5的高压输出端与脉冲形成线单元1的高压脉冲输入端相连，对脉冲形成线单元1进行谐振充电，脉冲形成线单元1的高压脉冲输出端与陡化开关2的第一主电极相连，陡化开关2的第二主电极与脉冲传输线单元3的高压触发脉冲输入端相连，脉冲传输线单元3的高压触发脉冲输出端输出多路高压同步触发脉冲，其中一路输出与监测单元4的高压触发脉冲输入端相连。

请参阅图2，脉冲形成线单元1作为高压脉冲源的负载，实现快速储能的功能，一般选择高压同轴电缆，由(N+1)路组成，分别为L₁～L_N+1，每路长度均为p米。

高压同轴电缆L₁～L_N+1一端的芯线和屏蔽层并联连接，接到高压脉冲源单元5的输出端，芯线接高压脉冲源单元5的高电位输出端，屏蔽线接高压脉冲源单元5的低电位输出端；另一端的芯线并联接到陡化开关2的第一主电极，屏蔽层与脉冲传输线单元3相连。

L₁～L_N+1单位长度等效电容C₀为：

C₀＝(2πεε₀)/ln(b/a)

其中，等效电容C₀单位为pF/m；

单位长度等效电感L₀为：

L₀＝(uu₀/2π)*ln(b/a)

其中，等效电感L₀单位为nH/m；

波阻抗Z₀为：

波速度v₀为：

L₁～L_N+1组成N+1路脉冲形成线，脉冲形成线单元1的等效电容C_X为：

C_X＝m*(N+1)*C₀

其中，a为高压同轴电缆L₁～L_N+1外径，b为主绝缘半径，c为芯线半径，ε、ε₀分别为主绝缘相对介电常数和真空介电常数，u、u₀分别为相对磁导率和真空磁导率。

高压脉冲源单元5产生初级高压脉冲，其内部电路等效输出电容为C_Z，高压脉冲源单元5的等效输出电容C_Z大于脉冲形成线单元1的等效电容C_X，输出电压幅值U_Z，对脉冲形成线单元3谐振充电，每路形成线上充电电压峰值U_X为：

U_X＝(2U_Z*C_Z)/(C_Z+C_X)

谐振充电时间T为：

其中，L_n、C_n分别为谐振回路的等效电容和等效电感，L_n由高压脉冲源单元5内部的电感组成，C_n＝(C_Z+C_X)/C_Z*C_X；当C_Z≥C_X时，形成线上电压幅值可达到2U_Z。

脉冲形成线单元1经陡化开关2输出，陡化开关2将输出脉冲前沿陡化和整形，陡化开关2选择不带触发结构或带触发结构的陡化间隙，开关击穿电压分散性≤3％。

通过调整气压、开关主电极间隙d使气体开关的击穿电压U_break＜U_x，在脉冲形成线单元1电压到达峰值附近时，陡化开关2发生击穿导通。

脉冲传输线单元3实现多路高压脉冲的同步输出，采用高压同轴电缆，由(N+1)路组成，分别为O₁～O_N+1，每路长度均为r，且r＞p。高压同轴电缆O₁～O_N+1一端的芯线并联连接到陡化开关的第二主电极，屏蔽层与脉冲形成线L₁～L_N+1的屏蔽层相连，另一端独立输出。脉冲形成线L₁～L_N+1和脉冲传输线O₁～O_N+1所用高压同轴电缆的阻抗分别为Z₀、Z₁，一般选择Z₀＝Z₁。

每路脉冲传输线输出的电压幅值为：

U_t＝[U_breakZ₁/(Z₀+Z₁)]*(1-e^﹣tτ)

τ＝L_s(N+1)/(Z₀+Z₁)

其中，L_s为陡化开关和接线总电感，τ为时间常数。

第1～N路高压脉冲直接用于触发脉冲功率装置中的并联气体开关，输出脉冲宽度为2m/V₀，ns；第N+1路高压脉冲通过监测单元6进行电压衰减，输出波形到示波器，同步监测输出脉冲幅值。

监测单元4设置有高压触发脉冲输入端和监测信号输出端，将第N+1路高压脉冲进行电压衰减，输出到示波器，同步监测输出脉冲波形。

本发明一种多路高压脉冲同步触发系统，系统工作时，高压脉冲源单元5的内部电路建立，通过输出高压脉冲U_Z对脉冲形成线单元1进行谐振充电，脉冲形成线L₁～L_N+1上最大电压幅值为U_X，陡化开关2的击穿电压U_break低于脉冲形成线L₁～L_N+1上的最大电压幅值U_X。

在脉冲形成线L₁～L_N+1电压即将到达峰值时，陡化开关2击穿导通，脉冲形成线L₁～L_N+1通过相同路数的脉冲传输线O₁～O_N+1输出，脉冲传输线单元3末端输出N+1路同步高压脉冲。

第1～N路输出用于脉冲功率装置中气体开关的的触发，第N+1路脉冲传输线末端接有输出监测单元4，将高压触发脉冲进行电压衰减后输出到示波器，同步监测输出高压脉冲波形。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图3，为本发明应用实施例1的电路原理图，包括脉冲形成线单元1，陡化开关2，脉冲传输线单元3，监测单元4，高压脉冲源单元5。

其中，脉冲形成线单元1和脉冲传输线单元3采用相同规格的高压同轴电缆，电缆单位长度等效电容50pF，阻抗50Ω，单位长度电磁波传输时间为5ns，脉冲形成线单元1中每路形成线长度p＞1m，脉冲传输线单元3中每路传输线长度r≤50m，且r＞p。

陡化开关2选择两电极自击穿开关，检测单元4选择电阻分压器，高压脉冲源单元5选择脉冲变压器型高压源。

高压脉冲源单元5中的隔离变压器经一路AC-DC模块后输出直流24V，给储能电容Ca充电，Ca为uF级电容，选择容值2.2uF；隔离变压器经另一路AC-DC模块输出直流24V对高压模块HV供电，高压模块HV输出电压为DC+1000V，给电容C₁充电，C₁为uF级电容，选择容值220uF。

高压脉冲源单元5工作时，光电转换单元LE将光信号转换为15V电信号输出，控制mos管St导通，电容Ca经脉冲变压器T输出，副边经二极管VD1输出电压幅值24V，前沿＜1us的触发脉冲，用于触发晶闸管开关Sw，C₁经晶闸管开关Sw与脉冲变压器TX相连，变压器绕组设置为1：250，在触发电压作用下，晶闸管开关Sw导通，电容C₁经变压器对脉冲形成线单元1进行谐振充电。

脉冲形成线单元1由(N+1)路高压同轴电缆L₁～L_N+1并联而成，(N+1)路脉冲形成线L₁～L_N+1左端芯线共同与脉冲变压器副边高电位输出端相连，屏蔽层与与脉冲变压器发生器的低电位输出端相连，陡化开关2选择两电极自击穿开关，(N+1)路脉冲形成线L₁—L_N+1右端的芯线共同与陡化开关的2的第一主电极2-1相连，屏蔽层分别与(N+1)路脉冲传输线O₁～O_N+1屏蔽层相连。

对于(N+1)路脉冲形成线单元3，(N+1)路脉冲传输线左端的芯线共同与陡化开关2的第二主电极2-2相连，(N+1)路脉冲传输线等效电容为C_X，谐振充电时间为T，谐振充电电压U_X≥200kV。

通过调整陡化开关2的气压和间隙距离使其自击穿电压U_break＜200kV，在脉冲形成线单元1电压即将到达峰值时，陡化开关2导通，(N+1)路脉冲传输线单元3输出高压脉冲电压为Ut≥100kV，10％～90％峰值脉冲前沿＜50ns，脉宽＞10ns。

监测单元4经分压器将第(N+1)路输出电压变为低幅值(≤150V)监测电压输出，同步监测高压脉冲波形。

同步触发系统中：高压脉冲源单元5采用固体开关，性能可靠，宜于触发，在陡化开关2的作用下输出稳定性高。

实施例2

请参阅图4，为本发明应用实施例2的电路原理图，包括脉冲形成线单元1，陡化开关2，脉冲传输线单元3，监测单元4，高压脉冲源单元5。

脉冲形成线单元1和脉冲传输线单元3采用相同规格的高压同轴电缆，电缆单位长度等效电容50pF，阻抗50Ω，单位长度电磁波传输时间为5ns，脉冲形成线单元1中每路形成线长度p＞1m，脉冲传输线单元3中每路传输线长度r≤50m，且r＞p，陡化开关2选择自陡化气体开关，进一步降低开关抖动。

检测单元4选择电阻分压器。

高压脉冲源单元5选择Marx发生器型高压源，隔离变压器经一路AC-DC模块后输出直流310V，给储能电容Ca充电，Ca为uF级电容，选择容值2.2uF；隔离变压器经另一路AC-DC模块输出直流24V对高压模块HV供电，高压模块HV输出电压DC0～+20kV可调，给内部的N级储能电容C₁～C_N充电，N≥1，Marx发生器第一级采用三电极球开关K₁，后级采用自击穿球间隙，隔离电阻均为R。

高压脉冲源单元5工作时，光电转换单元LE将光信号转换为15V电信号输出，控制mos管St导通，电容Ca经脉冲变压器T输出，副边输出电压幅值≥40kV，前沿≤500ns的触发脉冲，用于触发三电极开关K₁，K₁在触发电压作用下发生击穿，后级球开关在过电压作用下依次击穿，Marx发生器建立，对脉冲形成线单元1谐振充电。

脉冲形成线单元1由(N+1)路高压同轴电缆L₁～L_N+1并联而成，(N+1)路脉冲形成线L₁～L_N+1左端芯线共同与Marx发生器高电位输出端相连，屏蔽层与低电位输出端相连，陡化开关2选择自陡化气体开关，由第一主电极2-1、第二主电极2-2及触发针2-3组成。

(N+1)路脉冲形成线L₁～L_N+1右端的芯线共同与陡化开关的2的第一主电极2-1相连，屏蔽层与(N+1)路脉冲传输线O₁～O_N+1屏蔽层并联相连，并经电阻R₃接到陡化开关2的触发针2-3。

对于(N+1)路脉冲形成线单元3，其等效电容为C_X，谐振充电时间为T，谐振充电电压U_X≥200kV。

通过调整陡化开关2的气压和间隙距离使其自击穿电压U_break＜200kV，在脉冲形成线单元1电压即将到达峰值时，陡化开关2导通，(N+1)路脉冲传输线单元3输出高压脉冲电压为Ut≥100kV，10％-90％峰值脉冲前沿＜50ns，脉宽＞10ns。

监测单元4经分压器将第(N+1)路输出电压变为≤150V的低幅值监测电压输出，同步监测高压脉冲波形。

同步触发系统中：高压脉冲源单元5采用气体间隙，输出电压幅值高，在陡化开关2的作用下输出高幅值、低抖动的同步触发脉冲。

综上所述，本发明一种多路高压脉冲同步触发系统，本发明的脉冲形成线单元采用多路高压同轴电缆，系统结构简单，成本低，可扩展性强，输出高幅值、快前沿的同步触发脉冲，能够满足大型脉冲功率装置中并联气体开关同步触发的要求。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多路高压脉冲同步触发系统，其特征在于，包括脉冲形成线单元(1)，脉冲形成线单元(1)设置有高压脉冲输入端和高压脉冲输出端；脉冲形成线单元(1)的高压脉冲输入端与高压脉冲源单元(5)的高压输出端连接用于谐振充电，脉冲形成线单元(1)的高压脉冲输出端与陡化开关(2)的第一主电极连接，陡化开关(2)的第二主电极与脉冲传输线单元(3)的高压触发脉冲输入端相连，脉冲传输线单元(3)的高压触发脉冲输出端输出多路高压同步触发脉冲，多路高压同步触发脉冲中的一路输出与监测单元(4)的高压触发脉冲输入端连接；

脉冲形成线单元(1)包括N+1路高压同轴电缆，N+1路高压同轴电缆一端的芯线和屏蔽层并联连接，芯线接高压脉冲源单元(5)的高电位输出端，屏蔽线接高压脉冲源单元(5)的低电位输出端，N+1路高压同轴电缆另一端芯线与陡化开关(2)的第一主电极并联连接，屏蔽层与脉冲传输线单元(3)连接，组成N+1路脉冲形成线；

脉冲传输线单元(3)包括N+1路高压同轴电缆，N+1路高压同轴电缆一端的芯线与陡化开关(2)的第二主电极并联连接，屏蔽层与脉冲形成线单元(1)的屏蔽层连接，另一端独立输出，第1～N路输出用于触发脉冲功率装置中气体开关，第N+1路脉冲传输线末端接有输出监测单元；

高压脉冲源单元(5)的等效输出电容C_Z大于脉冲形成线单元(1)的等效电容C_X。

2.根据权利要求1所述的多路高压脉冲同步触发系统，其特征在于，脉冲形成线单元(1)的等效电容C_X为：

C_X＝m*(N+1)*C₀

其中，m为L₁～L_N+1高压同轴电缆每路的长度，C₀为L₁～L_N+1高压同轴电缆单位长度等效电容。

3.根据权利要求1所述的多路高压脉冲同步触发系统，其特征在于，陡化开关(2)为不带触发结构或带触发结构的陡化间隙，开关击穿电压分散性≤3％。

4.根据权利要求1所述多路高压脉冲同步触发系统，其特征在于，脉冲形成线单元(1)的波阻抗Z₀等于脉冲传输线单元(3)的波阻抗Z₁，脉冲形成线单元(1)的长度小于脉冲传输线单元(3)的长度。

5.一种多路高压脉冲同步触发方法，其特征在于，利用权利要求1所述的多路高压脉冲同步触发系统，高压脉冲源单元输出高压脉冲U_Z，同时对脉冲形成线单元谐振充电，脉冲形成线单元的N+1路脉冲形成线上最大电压幅值为U_X，陡化开关的击穿电压U_break低于脉冲形成线单元上的最大电压幅值U_X；脉冲形成线单元电压到达峰值时，陡化开关击穿导通，脉冲形成线单元的N+1路脉冲形成线通过相同路数的脉冲传输线输出，脉冲传输线末端输出N+1路同步高压脉冲；第1～N路输出用于脉冲功率装置中气体开关的触发，第N+1路脉冲传输线末端接有输出监测单元，将高压触发脉冲进行电压衰减后输出到示波器，同步监测输出高压脉冲波形。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，最大电压幅值U_X为：

U_X＝(2U_Z*C_Z)/(C_Z+C_X)

谐振充电时间T为：

其中，L_n、C_n分别谐振回路的等效电容和等效电感，C_Z为高压脉冲源单元的等效输出电容，U_Z为高压脉冲源单元的输出电压幅值，C_X为脉冲形成线单元的等效电容。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当C_Z≥C_X时，脉冲形成线单元中N+1路脉冲形成线上的电压幅值为2U_Z。

Images