高功率脉冲技术

本教材重难点突出、概念清晰、内容精练,适合作为电气类、自动化类、机电类相关专业研究生和大学本科高年级学生使用,还可作为其他相关理工科学生和工程技术人员的实践参考书。

本教材分为6章，主要介绍了脉冲功率的基本概念、脉冲储能技术、大功率脉冲开关技术、脉冲形成技术、脉冲功率测量技术、脉冲功率技术应用等，同时将脉冲功率技术中一些常用参数的计算单列为附录A和附录B，并给出了一些常用装置结构电场、磁场、电阻、电感、电容等参数的计算公式，使学生了解脉冲功率在现代科学技术中的地位和作用。建立脉冲功率技术的核心是能量的时间压缩和空间压缩的基本概念，使读者着重了解脉冲功率系统构成，掌握系统设计原理。
本教材重难点突出、概念清晰、内容精练，适合作为电气类、自动化类、机电类相关专业研究生和大学本科高年级学生使用，还可作为其他相关理工科学生和工程技术人员的实践参考书。

何孟兵，2000.9-2003.7,华中科技大学,研究生(博士)毕业 1995.9-1998.6, 武汉大学,研究生(硕士)毕业2005.11-2015.10,华中科技大学电气与电子工程学院副教授2015.11-至今,华中科技大学电气与电子工程学院教授2009年9月至2010年8月在英国拉夫堡大学进修。1998年至今一直从事脉冲功率技术及应用的相关研究。

第1章 绪论(1)
1.1 脉冲功率技术背景、发展趋势(1)
1.2 能量压缩的概念(6)
1.3 脉冲功率装置(8)
1.3.1 储能系统(8)
1.3.2 脉冲压缩或形成部件(10)
1.3.3 高功率脉冲的应用(10)
参考文献(15)
第2章 脉冲储能技术(16)
2.1 脉冲电容器(17)
2.1.1 电容器的储能密度(17)
2.1.2 电容器的失效与寿命(20)
2.1.3 电容器的整机结构设计(21)
2.2 电感储能(24)
2.3 超导储能(28)
2.3.1 超导体特性(29)
2.3.2 超导线圈(30)
2.3.3 超导储能系统结构(31)
2.3.4 超导电磁储能研究进展(34)
2.3.5 超导电磁储能的应用及研究方向(36)
2.4 飞轮储能(37)
2.4.1 磁通压缩基本原理(39)
2.4.2 补偿脉冲发电机基本原理(41)
2.4.3 脉冲发电机的工作过程(43)
参考文献(44)
第3章 大功率脉冲开关技术(46)
3.1 大功率脉冲开关基本概念(46)
3.1.1 闭合开关(48)
3.1.2 断路开关(50)
3.2 气体火花放电开关(51)
3.2.1 触发管型火花间隙开关(52)
3.2.2 电场畸变火花开关(54)
3.3 触发真空开关(55)
3.3.1 基本组成及工作原理(55)
3.3.2 主要类型(57)
3.3.3 特点和性能(58)
3.4 赝火花开关(59)
3.5 半导体固体开关(61)
3.5.1 固体开关的发展概况(62)
3.5.2 脉冲功率源中的功率半导体器件(63)
3.5.3 触发技术(66)
3.5.4 多个器件的串联与并联(68)
参考文献(70)
第4章 脉冲形成技术(72)
4.1 传输线(72)
4.1.1 引言(72)
4.1.2 传输线的等效电路和基本方程(73)
4.1.3 均匀无损传输线的脉冲形成(75)
4.2 利用单传输线产生高压脉冲(76)
4.3 Blumlein传输线(77)
4.3.1 产生高压脉冲过程分析(77)
4.3.2 同轴Blumlein传输线(78)
4.4 其他产生高功率脉冲的方法(80)
4.4.1 采用电容储能的高功率脉冲常用产生方法(80)
4.4.2 大容量电容器组并联运行(81)
4.5 Marx发生器(83)
4.5.1 概述(83)
4.5.2 脉冲功率技术中常使用的Marx发生器(84)
4.6 电容储能脉冲形成网络(87)
4.6.1 脉冲形成网络的分类(87)
4.6.2 脉冲形成单元(90)
4.7 电感储能脉冲发生器(93)
4.7.1 电感储能脉冲波形产生方法(93)
4.7.2 晶闸管逆向换流技术(95)
4.7.3 基于ICCOS技术的电感储能脉冲形成电路(98)
参考文献(105)
第5章 脉冲功率测量技术(106)
5.1 引言(106)
5.2 脉冲高电压测量方法(107)
5.2.1 电阻分压器(107)
5.2.2 电容分压器(110)
5.2.3 阻容分压器(111)
5.3 脉冲大电流的测量方法(113)
5.3.1 分流器(113)
5.3.2 Rogowski电流测量线圈(115)
5.3.3 B-Dot(118)
5.3.4 磁光效应法(121)
参考文献(123)
第6章 脉冲功率技术应用(124)
6.1 电磁发射技术应用(124)
6.1.1 电磁轨道炮系统(124)
6.1.2 电磁感应线圈炮系统(126)
6.1.3 电磁导弹发射系统(128)
6.2 定向能武器(132)
6.2.1 高功率微波武器(133)
6.2.2 高能激光武器(136)
6.2.3 粒子束武器(138)
6.3 脉冲功率技术在民用领域的应用(139)
参考文献(141)
附录A 脉冲功率装置放电电路分析(143)
A.1 电容储能向阻性负载放电的电路分析(143)
A.2 电容储能向容性负载放电的电路分析(146)
A.3 电感向阻性负载放电的电路分析(148)
A.4 电感向感性负载放电的电路分析(149)
参考文献(150)
附录B 脉冲功率技术中常用参数的计算(151)
B.1 电场的计算(151)
B.2 磁场的计算(152)
B.3 电感的计算(155)
B.4 电动力的计算(158)
B.5 导体等效电阻的计算(160)
B.6 常见导体电容(161)
参考文献(164)