用于雷电流在线监测的多层PCB微分环理论分析

PCB(Printed Circuit Board)微分环作为一种新的测量雷电流的非接触式传感器,可实现数字化布线及全自动生产,克服了传统微分环的诸多不利因素。由于单层PCB微分环测量雷电流的灵敏度不高,本文从微分环的测量原理出发,由对单层PCB微分环测量原理分析扩展到多层微分环,得到了多层PCB微分环的相关计算公式。并给出了多层PCB微分环的等效电路,以及等效电路中电容和电感的计算公式与推导过程。最后,本文通过Matlab软件仿真分析了多层PCB微分环的结构参数对其测量性能的影响。仿真结果表明多层PCB微分环的测量灵敏度与微分环的层数存在着简单的线性关系,层数越多,灵敏度越高;并且多层PCB微分环的层数越多、层间距越小、与屏蔽壳之间的距离越小,其测量带宽就越小。本文的研究成果为后续多层PCB微分环和雷电流监测系统的实物研制奠定了理论基础。     

用于电感负载的全固态双极性LTD型脉冲电流发生器

在基于脉冲功率技术的肿瘤治疗方法中，利用双极性脉冲磁场处理的治疗方法具有明显的优势。针对此应用，该文结合模块化全桥型多电平换流器（FB-MMC）拓扑及直线变压器驱动（LTD）拓扑的优势，提出了一种用于电感负载的全固态双极性LTD型脉冲电流发生器。首先，对该文提出的拓扑结构及原理进行介绍，详细分析了发生器在电感负载下的工作过程；然后，对发生器的硬件电路进行了设计与选型；最后，研制了一台4级全固态双极性LTD型脉冲电流发生器样机并对其进行性能测试。测试结果表明，该发生器可在电感负载下输出±800A的脉冲电流，电流的上升时间为600 ns；发生器的最高工作频率为10 kHz，并具备灵活的波形调制功能，能输出三角波、梯形波及阶梯波等多种波形。