负载阻抗对直线变压器驱动源传递效率的影响~王庆峰，刘庆想，张政权，徐远灿，胡克松（西南交通大学物理科学与技术学院，成都610031）变压器（LTD）给负载放电时电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率传递效率的影响。基于设计加工的LTD单元模块，高频直流电源通过硅堆对脉冲形成网络充电至工作电压时，发出一个信号给控制系统，控制系统接收到信号后通过触发系统触发导通开关，开关管选用从俄罗斯进口的可重复运行的高功率闸流管。脉冲形成网络的充电电压、负载两端的脉冲电压采用泰克公司生产的P6015A高压探头测量；电流通过串接在水电阻后面的电阻环测量，电阻环使用30个功率为5W，阻值为1n的金属碳膜电阻并联而成。负载采用硫酸铜溶液调制的水电阻负载，通过改变溶液浓度，我们选取了4组负载阻值，分别为2.30，2.45，2.74，在实验过程中为了减小误差，每一个负载阻值条件下，都做了5次实验，表中给出的是5次平均值。由表中数据可以看出电压效率随着负载阻值的增大在逐渐增加，当负载阻值为3.n时电压传递效率达到了99%，而流经负载的电流则随着负载阻值的增大在逐渐减小。在一定充电电压下，Blumlein型脉冲形成网络上存储的能量可由CU2/2给出，其中电容值约为146nF.负载上主脉冲能量是由示波器将电压与电流相乘并求积后自动给出，由表中数据可知主脉冲能量效率随着负载阻抗的增加先增大而后减小，呈现出抛物线的分布：与理论，仿真分析相l致U实验中我们没有进行更为细致的调节水电阻负载的阻值，寻找能量传递效率比较大试验结构示意图值对应的负载阻抗，但仍可判断能量传递效率比较大值对应的负载阻抗应该在2.45~2.74n.对于脉冲功率源来说单脉冲输出的峰值功率是一个重要的技术指标，在不考虑任何损耗的理想情况下其理论值可由（4）式给出。由表1实验数据可知，作用于负载上的脉冲峰值功率效率随着负载阻抗的增加同样先增大而后减小，呈现出抛物线的分布，但是其变化量很小不到2%.综上所述，增大负载阻抗可以有效地提高负载上获得的电压效率，但在一定程度上将会降低负载上获得的能量传递效率与峰值功率效率。负载阻抗相对于匹配时增大36%，此时电压传递效率将增大15%，能量传递效率与峰值功率效率则分别降低了3.5%，0.3%.模拟仿真值均比实验中获得的数据值高，分析其主要原因可能在于：（1）模拟中没有考虑开关导通时内阻，实际上开关导通时内阻对传递效率影响明显；（2）导线高频电阻的影响。

　　表1不同负载阻值条件下测量值4结论通过增大负载阻值，使负载处于高失配状态可在负载上获得更高的电压输出。本文以Blumlein型脉冲形成线为理想模型，讨论了负载阻值对LTD电压传递效率、能量传递效率以及峰值功率的影响。在此基础上利用Pspice软件，仿真模拟了负载阻抗对Blumlein型脉冲形成网络通过LTD单元放电时效率的影响。实验研宄结果表明：能量传递效率、峰值功率效率随着电压的增大呈抛物线分布，且当负载阻值基本与Blumlein型脉冲形成网络的阻抗2.n相匹配时，可获得比较大的能量传递效率、峰值功率效率，此时电压传递效率为