电声脉冲法测试系统用纳秒脉冲源的研制

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1、国内图书分类号：TN782工学硕士学位论文电声脉冲法测试系统用纳秒脉冲源的研制硕士研究生：雷进伟导师：李忠华申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：711N782DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一ResearchofNanosecondPulserforPEACandidate：Supervisor：MeasuringSystemLeiJinweiLiZhonghuaAcademicDegreeAppli

2、edfor：MasterofEngineeringSpecialty：Hi曲VoltageandInsulationTechnologyDateofOralExamination：March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电声脉冲法测试系统用纳秒脉冲源的研制》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出

3、重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：‘凄浒日期：2013年3月2。日．哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《电声脉冲法测试系统用纳秒脉冲源的研制》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位

4、论文属于保密II，在年解密后适用本授权书。不保密冈I。(请在以上相应方框内打√)作者签名导师签名日期：2013年3月20日R期：2013年3月20同摘要电声脉冲法测试系统用纳秒脉冲源的研制电声脉冲(pulsedelectroaeoustie，PEA)法经过多年来的发展，已成为广泛应用的空间电荷测试方法，是推动电介质材料电特性研究的重要技术。纳秒脉冲源是PEA测试系统的重要组成部分，脉冲脉宽和压电传感器厚度共同决定了测试系统的灵敏度和分辨率。本研究根据适用于PEA测试系统的脉冲电源的特点与要求，设计了基于单传输线脉冲形成原理的脉冲电源主电路。在主回路中，高压直流源采用开关电源电路

5、实现，放电开关则使用了水银继电器。文中给出了脉冲电源核心器件的比较选择过程，并对开关电源和放电开关控制电路进行了分析设计。通过Multisim软件，分析了不同匹配阻抗、不同杂散电感对输出波形的影响，建立了连接负载的脉冲电源电路模型，验证了负载连接方式设计。此外，仿真验证了开关电源和放电开关控制电路的设计。在仿真分析的基础上搭建了脉冲电源主电路。通过实测调试，研究了匹配阻抗、接地方式、传输线材质、电磁屏蔽状况对输出波形的影响。对调试中发现的问题进行优化设计，最终制成的脉冲电源可输出幅值0～lkV可调，脉宽50ns，上升沿4ns，波形良好的脉冲方波。为提高脉冲电源在PEA测试系统中

6、的适用性，需要研究缩短脉冲前沿、提高脉冲幅值的技术。为缩短脉冲前沿，分析了校正电容的原理与计算，并仿真验证波形校正效果；为提高脉冲幅值，分析了双传输线脉冲形成原理，并仿真模拟了连接负载的双传输线型脉冲源电路。关键词：电声脉冲法；纳秒脉冲源；传输线：Multisim仿真哈尔滨理T人学T学坝Ij学位论文ResearchofNanosecondPulserforPEAMeasuringSystemAbstractWithyearsofdevelopment，pulseelectro-acoustic(PEA)methodhasbecomeawidelyusedmethodforspa

7、cechargemeasurement．PEAmethodisacriticaltechnologytopromotetheresearchofelectricalcharacteristicsofdielectricmaterials．NanosecondpulserisanimportantpartofPEAmeasuringsystemastheresolutionandsensitivityofthePEAmeasuringsystemaredeterminedbypulsewidt