传输线脉冲变压器次级线电感的优化设计。
由图6可列出下列方程,式中Ml=Li,其中i=1,2,3,⋯,n一1
至此,图7中的电路不再含有耦合结构,电路分析变得简单起Fig.来,根据文献[11]中提出的等效分析方法,还可进一步由图8给出传输线脉冲变压器的最筒等效电路,电路由输入端电路、输出端电路和理想变压器三部分电路组成。由式(9)可以求解出图8中的L。
2.2.2电感的优化设计
显然,由式(11)可知,其它参数不变,在L,=L。=⋯=L。一。的情况下,L。取到最大值,同时输出脉冲电压平顶下降幅度取到最小值。因此,对于级间有耦合结构Fig.8SimplifiedequivalentcircuitofTLT图8传输线变压器最简等效电路TLT,其次级线电感的最优设计就是要使得各磁芯上所引起的各级次级线的自电感完全相等。
2.3讨论
若所使用的磁芯型号和尺寸均相同,每增加单位量磁芯,次级线所增加的电感大小相等,均为L,在(玎一1)个磁芯情况下,则所能引起次级线自电感总量为(咒一1)L。
对于级间有耦合结构,优化后的各次级线电感为:L-=L。一⋯---L。一,=L,故式(11)可以写成
此结果与文献[11]相同,即文献[11]的级间有耦合结构恰好是优化的。
对于级间无耦合结构,优化后的各次级线电感为:L2=2L/n,L。=4L/n,⋯,L。=2(n--1)L/n,由式(3)得输出结果
而对于Smith的未耦合结构,每级次级线上的电感大小相同,L。=⋯=L一,=L,故式(1)的输出结果为
比较式(12),式(13),式(14)可知,在等量磁芯条件下,优化后的级间有耦合电路结构得到的结果在脉冲平顶降方面最有优势,其次是优化后的级间无耦合结构。因此,级间有耦合结构更能充分发挥磁芯引起电感的作用,对次级线的抑制效果最好。故在满足相同输出电压平顶降情况下,优化后的级间有耦合结构所需要的磁芯数量最少。当然以上讨论未考虑磁芯饱和情形,细致分析表明,计入磁芯饱和后仍有以上结论。