4-33 可调高压脉冲发生器

  高压脉冲发生器主要由脉冲成形部件和控制部件两部分组成（图1）。脉冲成形部件主要由电源网络、充电变压器、倍电网络、电容器组、氢闸流管、电阻分压器和高压变压器组成。控制部件主要包括电压调节器、比较器、保护电路和触发变压器等组成。脉冲成形部件和控制部件各自放在一仪器内，通过电缆相互连接。

  高压脉冲变压器用来输出高压脉冲。高压变压器绕在高磁导率E形的磁体上，初级绕组为7匝，次级绕组为119匝，匝间绝缘材料由聚四氟乙烯膜和电容器纸组合材料构成。高压变压器采用共耦变压器，次级输出直接与高压能通行的绝缘子相接，初级的两个引出端可活动地与电容器或地端相接。高压变压器装在密封箱内，箱内灌满电容器油或变压器油。

　　电容器组由2个0.1m F，3个0.15m F和2个0.3m F电容器组成。电容器可通过手动相互连接，改变并联电容器的组合，从而可以改变电容器组的容值。充电变压器、倍电网络主要用来对电容器组进行充电，最大可达20kV。充电变压器输出5kV，经倍电网络后，输出电压20kV。倍电网络主要是4个半波倍压器。

  　电源网络主要是为氢闸流管提供灯丝电压和其它电路所需的27V直流电压。

  电压调节器实现对高压分压值的换挡切换和微调。比较器实现分压值和设定值的对比。当分压值达到设定值时，比较器实现状态翻转，输出启动脉冲，从而触发变压器输出高压脉冲导通氢闸流管，完成高压脉冲输出。保护电路给触发变压器施加一保持电压，使氢闸流管保持导通一定的时间（约1min），确保电容器放电完毕，保证人员和仪器安全。保护电路还可使比较器复位，使比较器返回到起始状态。

  　本高压脉冲发生器有以下一些技术特点：通过调节储能电容的初始值来调节输出脉冲幅度，调节范围在10~200kV连续可调，高精度的电阻分压器和电压调节器保证了最小可调节幅度小于1kV；通过改变储能电容组的电容值来调节输出脉冲宽度，脉冲宽度主要有1.5，2.0，2.5，3.0，4.0，4.5ms等18挡，实际输出脉冲宽度在标称值的±0.1ms以内；高压脉冲发生器有较强的带负载能力，外接负载只要大于1.2kW就能保证性能的稳定；脉冲波形是指数波形，上升沿在0.4~0.6ms之间；高压变压器采用高磁导率的E型磁芯，耦合系数k=0.81。较高的耦合系数保证了脉冲幅度调节精度、带负载能力和脉冲前沿；较完善的安全和屏蔽措施。