Высоковольтная импульсная техника
Развитие высоковольтной техники
Испытания высоковольтной изоляции
Применения импульсной техники в радиолокации
Имитация электромагнитных помех ядерного взрыва
Ускорители заряженных частиц
Коммерческие применения
очистка воды и газов
нанесение покрытий
обеззараживание
плазменная модификация поверхностей
Применение высоковольтной импульсной техники в промышленности
Медико-биологические эффекты
Обработка пищевых продуктов
Стерилизация в плазме электрических разрядов
Сельскохозяйственные применения
Стримерный газовый разряд
Производство озона
Очистка газовых выбросов
Разряды в жидкостях
Обработка воды
Электрогидравлическая обработка, разрушение материалов
Обработка материалов
Электроимпульсное бурение и дробление
Получение нанопорошков
Упрочнение материалов и осаждение тонких пленок
Основные типы коммутаторов, применяемых в генераторах импульсов
Замыкающие ключи
Разрядники
Импульсные тиратроны
Полупроводниковые приборы
Магнитные ключи
Размыкающие ключи
Взрывающиеся проводники
Полупроводниковые коммутаторы
Плазменные прерыватели тока
Силовые полупроводниковые приборы -транзисторы
Биполярные транзисторы
Относительно невысокое быстродействие
Токовое управления
Полевые транзисторы
Высокая скорость коммутации
Высокое сопротивление канала для высоковольтных MOSFET
Биполярные транзисторы с изолированным затвором
Большее время включения/выключения чем у полевых транзисторов
Высокое рабочее напряжение (до 2 кВ) и средний ток
Тиристоры
Высокая перегрузочная способность
Рабочее напряжение до 3 кВ, ток – до 3 кА
Ограничения скорости нарастания тока и напряжения
Емкостные накопители энергии
Керамические конденсаторы
Конденсаторы с бумажным и комбинированным (полипропилен) диэлектриком
Индуктивные элементы генераторов высоковольтных импульсов
Индуктивные накопители энергии
Импульсные трансформаторы
Наиболее эффективны в микросекундном диапазоне длительности импульса
Распространены одновитковые конструкции трансформаторов
Полупроводниковые генераторы с трансформаторным выходом
Преимущества
Относительно низкое напряжение на каждой секции
Гальваническая изоляция
Изменение полярности
Простое управление ключами
Хорошее распределение тока в отдельных звеньях
Недостатки
Необходимость размагничивания трансформатора
Ограниченное время нарастания напряжения
Необходимость хорошей синхронизации клбчей
Потери в импульсном трансформаторе (5%)
Усложнение конструкции
Схемы с суммированием напряжения на ячейках
преисущества
Нет необходимости синхронизации ключей
Отсутствие трансформатора
Возможность выбора напряжения включением ограниченного числа секций
Работа с большим коэффициентом заполнения
Малое время нарастания напряжения
Малые потери
недостатки
Отсутствие гальванической развязки по выходу
Отрицательная полярность напряжения
Сложная схема управления ключевыми элементами
Высоковольтная импульсная техника
Применения импульсной техники
Схемы генерации высоковольтных импульсов: с индуктивным и емкостным накопителями энергии
Основные типы замыкающих и размыкающих коммутаторов
разрядники, тиратроны, тиристоры, магнитные ключи
SOS-диоды, взрывающиеся проводники
Основные схемы генераторов высоковольтных импульсов
Генератор на отрезках формирующих линий
Полупроводниковые генераторы
Магнитные генераторы
Генераторы на основе полупроводниковых прерывателей тока