传输线脉冲变压器次级线电感的优化设计。
2019-10-05 23:23:06 点击：
上一篇：采用永磁体预偏磁的高频功率电感设计方案
鉴于上述存在的次级线限制，需要提高次级线阻抗以抑制其对输出脉冲的影响。一般做法是在第一级之外的各级传输线上加磁芯，有2种实现办法：以三级TLT为例，～种办法如图2所示，将第一级之外的各级传输线均套上磁芯；另一办法是从第二级开始，将各级传输线均绕于磁芯上。两种做法是等价的，使用磁芯的目的都是提高次级线阻抗，且不影响传输线的内部结构。增大次级线阻抗可以减小次级线上的电流，从而有效抑制次级线对输出脉冲的影响。之所以没有在第一级传输线添加磁芯，是因为第一级的外导体两端已经与地相连，它与地之间没有形成次级线。
2两种典型的拓扑结构
2．1级间无耦合结构
如图2所示，在三级级间无耦合结构的TLT中，套有磁芯的第二级与第三级传输线之间是没有耦合的，二者次级线上的电感是相互独立的，即级间无耦合结构。
．1．1理论求解
P．W．Smith针对各级次级线电感相同的情况(L：=L。=⋯=L。一L)，利用等效分析方法，给出了，l级TLT输出脉冲电压幅值的表达式[
从式(1)中可以看出影响输出脉冲幅值的因素有传输线的特征阻抗乙和次级线上的电感L。但该式在推导中假定了Lz=L。=⋯=L。=L，而实际上各级磁芯引起的电感值大小可能不同，即式(1)无法表示出每级次级线上电感各自对脉冲输出幅值的贡献，所以有必要重新推导为一般的表达式。
将图2的结构等效成图3的电路，其中线2和线3的内外导体上的电感均由磁芯引起。图3中绕组w。。和W。。的自电感均为Lz，二者之间的互感为M2；绕组w。。和W。：的自电感均为L。，二者之间的互感为M3(s是拉普拉斯算子，下同)。理想情况下，取内外导体上电感之间的耦合系数K=1，则M：=L。，M。一L。。故只须L：和L。大小满足一定要求，就能有效缓解次级线所带来的脉冲平顶下降问题。