电磁发射用脉冲电源的设计毕设论文
便携式瞬变电磁发射机设计毕业设计
中文摘要瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method ,TEM）是探测地下未知物体电性参数的重要方法之一。
随着经济的发展、社会的进步，地下矿产资源变得越来越紧缺，越来越多的问题亟待解决，而随着现在仪器变得越来越数字化和智能化，这些问题几乎都可以用瞬变电磁法来解决，特别是近几年来在地下水探测、地质调查等领域都发挥了很大的作用。
目前几乎涉及了地球物理勘探的各个领域包括海洋和空中，可见已成为重要的地球物理勘探方法之一。
本设计主要分为两个组成部分：FPGA控制部分和H型桥路部分。
其中FPGA控制部分包括：内部电源部分、模数转换部分、控制信号驱动电路部分；H型桥路部分包括：驱动电路部分、光电隔离电路部分、由MOSFET管构成的H桥部分。
基本工作过程是：由FPGA产生脉冲控制信号，该信号经过ULN2803达林顿管进行驱动放大，放大后的控制信号可以控制由MOSFET构成的H型桥路，再通过6N137光电隔离模块和IR2102S驱动电路的作用，在发射线圈中就可以得到想要的脉冲发射电流。
通过实验可以证明，本设计发射机的发射线圈尺寸较小面积仅为0.64平方米，发射电流较大可以达到30A，关断延迟时间短可以小于50微秒，并且实现了多个桥路的并联叠加，达到了设计的要求。
关键词：瞬变电磁法, 桥路并联, 便携，发射机外文摘要Title Portable transient electromagnetic transmitterAbstractThe Transient Electromagnetic Method(TEM) is one of the important ways used to detect the electrical parameters of the unknown underground objects.As the instruments become digital, intelligent and the increasing of power, the TEM can solve more and more problems, it has a wide application prospect in mineral exploration, groundwater exploration, archaeology and geological survey, etc.In recent years it has a positive impact especially in groundwater exploration, soil salinity survey and so on.Now it almost involves all of the fields of geophysical exploration including the ocean and the air, ithas become one of the important geophysical exploration methods visibly.This design is mainly composed of two major components:FPGA control part and bridge section.Among them, the FPGA control part mainly includes:FPGA power supply module, AD module and driver module; the bridge part mainly includes:driver module, photoelectric isolation module and bridge module composed of MOSFET devices. The basic work process is:the FPGA produces impulse control signal, and then through the ULN2803 driven amplifier, then the signal was sent to 6N137 photoelectric isolated module, after that the launch bridge road is driven by IR2102S, then we can get the pulse waveform from the coil at the output side of the bridge road .The experiments show that the control system of the design has perfect functions, the launch coil has small size, large launch current, short time delay for shutting off and other characteristics, it realizes the superposition of multiple bridge roads, it has high reliability and meets the design requirements, and it can well satisfy the needs of the field detections.Keywords: Transient electromagnetic method, superposition of bridge roads, portable, transmitter目录第1章绪论 (1)1.1 本课题的研究背景及意义 (1)1.2 瞬变电磁法工作原理 (1)1.3 瞬变电磁发射机主要工作原理 (4)1.4 本论文研究内容 (6)第2章FPGA控制电路设计 (7)2.1 电源电路设计 (7)2.2 FPGA内部电源设计 (8)2.3 AD转换电路设计 (8)2.4 驱动电路设计 (9)2.5 FPGA控制信号软件设计 (9)2.6 本章小结 (12)第3章发射桥路设计 (13)3.1 驱动电路设计 (13)3.2 光电隔离模块设计 (13)3.3 发射桥路设计 (14)3.4 吸收电路设计 (15)3.5 本章总结 (15)第4章本设计发射机实验结果分析 (16)4.1 加拿大Geonics公司PROTEM瞬变电磁仪 (16)4.2 本设计发射机主要指标 (16)4.3 仪器的整体调试 (16)4.4 单个发射桥路实验结果 (17)4.5 桥路1与桥路2并联实验结果 (18)4.6 发射桥路关断沿波形 (19)4.7 本章小结 (20)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (24)图1 外接电源电路图 (25)图2 FPGA控制电路原理图 (26)图3 发射桥路主要电路图 (27)第1章绪论1.1本课题的研究背景及意义在瞬变电磁仪器研发方面，1953年第一个专利被Newmont 勘探公司申请，1962年科研工作者研制出了第一台瞬变电磁仪器，1972年Lamontagne研制出了UTEM－1型瞬变电磁仪器，1974年Crone公司推出了偶极系统的商品仪器，1977年CSIRO研制出了SIROTEM－I型仪器,1980年Geonics研制出了EM－37型仪器等。
学术论文：(毕业设计论文)《超短激光脉冲自频移现象的研究》
〔毕业设计论文〕?超短激光脉冲自频移现象的研究? 超短激光脉冲自频移现象的研究1西安邮电大学毕业设计〔论文〕题目：超短激光脉冲的自频移现象研究学院：电子工程学院系部：专业：班级：学生姓名：导师姓名：职称：讲师起止时间： 2021年2月27日——2021年6月17日_x000C_西安邮电大学毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称讲师学院电子工程学院系部光电子技术专业题目超短激光脉冲的自频移现象研究任务与要求1. 按以上题目,首先学会查阅相关前沿资料,对目前国内外在这方面的研究状况有详细的了解，写出开题报告。
2. 〔1〕了解超短激光脉冲的相关知识；〔2〕了解使用逆散射法近似解析求解非线性薛定谔方程的过程，掌握非线性薛定谔方程的孤子解的特征；〔3〕掌握超短激光脉冲在光纤中传输的特性以及孤子自频移模型的特性，然后使用孤子自频移模型解析阐述超短激光脉冲在光纤中传输发生脉冲变形的物理机制。
3. 完成上述任务之后，写出该题目的正式毕业论文。
开始日期2021年2月27日完成日期2021年6月17日主管院长(签字)2021年3月1日西安邮电大学毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名：_ 陈笛 _指导教师：_ 段作梁 _ 职称：讲师学院：_ 电子工程学院系部：__ 光电子技术系专业：光电信息工程题目：_ 超短激光脉冲的自频移现象研究工作进程起止时间工作内容2021.2.27————2021.3.26 查阅相关前沿资料，对目前国内外在这方面的研究状况有详细的了解，写出开题报告。
2021.3.27————2021.4.10 了解超短激光脉冲的相关知识。
2021.4.11————2021.5.1 了解使用逆散射法近似解析求解非线性薛定谔方程的过程，掌握非线性薛定谔方程孤子解的特征。
2021.5.1————2021.5.15 掌握超短激光脉冲在光线中传输的特性以及孤子自频移模型的特性，然后使用孤子自频移模型解析阐述超短激光脉冲在光线中传输发生脉冲形变的物理机制。
毕业设计---电磁脉冲衰减器的设计
毕业论文(设计) 题目电磁脉冲衰减器的设计学生姓名学号院系专业指导教师X年X月X日目录引言 (1)1 衰减器简介 (1)1.1 基本工作原理 (1)1.2 衰减器的技术指标 (2)1.3 衰减器的类型 (2)1.3.1 光衰减器 (2)1.3.2 吸收式衰减器 (3)1.4 研究现状 (3)1.5 电阻衰减器 (4)2 有限元方法以及HFSS概述 (5)2.1 有限元方法原理 (5)2.2 分片插值与基函数的选取 (6)2.3 Helmholtz方程的有限元解 (8)2.4 电磁场有限元计算软件HFSS介绍 (10)3 衰减器设计 (12)3.1 结构形式 (13)3.2 仿真模型建立 (13)3.3 结构仿真 (14)4 样机制作 (19)4.1电阻材料的选择 (19)4.2其他材料选择 (20)4.3 具体样机结构 (20)5 总结 (22)参考文献 (22)ABSTRACT (24)电磁脉冲衰减器的设计摘要：电磁脉冲及其工程防护的理论和技术一直是当今世界各大国研究的热点之一。
在分析衰减器的性能影响因素的基础上，采用高频电磁场计算软件HFSS进行建模分析和尺寸结构仿真优化，设计了用于电磁脉冲衰减的衰减器，制作衰减器的样机，衰减率为33.3％，试验结果表明衰减器的性能符合使用要求，可以用于上升沿大于2.5ns电磁脉冲的衰减。
关键词：电磁脉冲；衰减技术；衰减器；结构设计引言20世纪60年代初，由于量子辐射物理、加速器技术、介质中放电现象的发展，研究高功率脉冲的性质成了急待解决的问题。
典型的高功率电磁脉冲包括：核爆炸电磁脉冲（NEMP）[1]，非核电磁脉冲武器产生的脉冲，雷电电磁脉冲（LEMP），静电放电（ESD）脉冲以及大功率电子、电气开关的动作产生的电磁脉冲等[2]。
电磁脉冲（EMP）是一种瞬变电磁现象，从时域波形看，一般具有陡峭的前沿，宽度较窄；从频域看，则覆盖了较宽的频带[3]。
电磁脉冲能使晶体管、集成电路、电阻及电容、滤波器和继电器等电子元器件受到损坏；可以把电磁脉冲的能量传递给电子设备，引起电子设备的失效或损坏、电路开关跳闸和触发器翻转；能使根据磁通工作的存贮器消磁或失真，破坏元器件或抹去存贮的信息。
《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》
《基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用》一、引言随着现代电子技术的飞速发展，电磁脉冲（EMP）对电子设备和系统的干扰问题日益突出。
电磁脉冲抗扰系统作为一种重要的防护手段，其设计和应用显得尤为重要。
本文将介绍一种基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统的设计及应用，旨在提高电子设备和系统的抗干扰能力，保障其正常运行。
二、MARX发生器概述MARX发生器是一种能够产生高电压、大电流的脉冲发生器。
其工作原理是通过多个电容器串联，形成一个高电压脉冲序列，然后通过开关放电，产生高能量的电磁脉冲。
MARX发生器具有高能量、高重复频率、高稳定性等优点，被广泛应用于电磁脉冲抗扰系统的设计。
三、电磁脉冲抗扰系统的设计1. 系统架构设计基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统主要由MARX发生器、脉冲形成网络、耦合装置、测量与控制系统等部分组成。
其中，MARX发生器负责产生高电压脉冲，脉冲形成网络负责将脉冲整形，耦合装置将电磁脉冲引入被保护设备，测量与控制系统则负责监控整个系统的运行状态。
2. 关键部件设计（1）MARX发生器设计：根据系统需求，设计合适数量的电容器串联，以及适当的开关和充电电路，以产生满足要求的电磁脉冲。
（2）脉冲形成网络设计：采用适当的传输线和元件，将MARX发生器产生的脉冲进行整形，以满足被保护设备的抗干扰需求。
（3）耦合装置设计：根据被保护设备的特性和电磁脉冲的参数，设计合适的耦合装置，将被保护设备与电磁脉冲抗扰系统连接起来。
四、系统应用基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统可广泛应用于军事、航空、航天、铁路、电力等领域的电子设备和系统中。
在军事领域，该系统可用于提高武器系统的抗干扰能力，保障其正常运行；在航空、航天领域，该系统可用于保护飞机、卫星等设备的电子系统免受电磁干扰；在铁路、电力等领域，该系统可用于提高铁路信号系统、电力系统等关键设施的抗干扰能力，保障其安全稳定运行。
五、实验结果与分析通过实验验证，基于MARX发生器的电磁脉冲抗扰系统具有以下优点：1. 高能量：MARX发生器能够产生高能量的电磁脉冲，满足不同设备的抗干扰需求。
脉冲激光电源的设计与研制
脉冲激光电源的设计与研制摘要：介绍了一种新型脉冲激光电源的设计与研制，给出了这种电源的电路原理图和调试过程中应注意的问题及一些重要元器件的选择和加工方法。
1 引言传统的脉冲激光电源虽然实现了非线性化，取代了老式的线性倍压整流技术，使得整体的转换效率、体积、重量及充放电时间等重要参数均有了较大的改善。
另外，非线性激光电源可靠性的不断提高和产品化，使得激光技术的应用又上了一个新的台阶。
但是这种非线性激光电源仍然存在着工作频率一直是在20kHz以下，不能进一步提高的缺点，这样，就导致了传统的非线性激光电源的转换效率、体积、重量以及充放电时间等不能改善到理想的状况。
同时存在着令人十分烦噪的声频噪声。
为了解决这些问题，我们设计和研制成功了一种工作频率在100kHz的非线性脉冲激光电源。
2 电路的组成脉冲激光电源的原理方框图如图1所示。
它由触发电路、主变换器电路和高压充放电电路等三大部分组成。
其电路原理图如图2所示。
图1 脉冲激光电源的原理方框图图2 脉冲激光电源电路原理图3 电路的工作原理3.1 触发电路的工作原理从图2可以看出，触发电路部分主要是由触发指示电路和触发电路组成，具体由IC1的LBI和LBO端，V1、LED、VD1以及K1和K2来完成，当变换器通过变压器T1、二极管VD2和VD3向电容器充电时，取样电路（由R10、R9、W1、W2、W3、R1组成）将其充电电压值反馈给IC1的LBI与VFB端，一旦电压充到所需的电压值时（大约为1kV左右），这时LBI端的电压值将大于1.3V，LBO端就会变为高电平，V1导通，LED变亮，指示出电压已充到可以触发的状态。
另外取样电路将反馈信号还送入IC1的VFB端，若反馈信号的电压值≥1.3V时，即刻关断变换器，使高压维持到所需的值上，触发器件由高耐压、大电流的汽车级的晶闸管BT151/800R来担任。
3.2 主变换器的工作原理主变换器电路主要是由IC1（MAX641/642/643）、变压器T1以及V2等元器件组成的单端反激式升压电路。
毕业设计开题报告——脉冲功率电源设计
毕业设计开题报告——脉冲功率电源设计各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢压敏电阻器是1种电阻值对外加电压敏感的电子元件，随着电压的增高阻值下降，因此i-v特性不是1条直线。
所以压敏电阻器也称为非线性电阻器。
zno 非线性电阻器由于其优异的非线性特性和良好的保护性能，已经逐步取代碳化硅非线性电阻器，在电力系统、电子电路和1般家用电气设备中都得到了广泛应用，尤其在过电压、高能浪涌的吸收以及高压稳压等方面的应用更为突出，成为决定电力系统绝缘配合水平的新1代保护装置。
过压保护又分为大气过压保护和操作过压保护。
1979年日本研制出第1个标称电压值为4。
2～280kv的无间隙避雷器;标称500kv的无间隙避雷器也已通过了各种试验。
在我国，zno 避雷器带串连间隙4星接法(tbp)的提出，成功的解决了我国3～66kv中性点非有效接地系统的保护问题。
在zno非线性电阻的生产过程中，必须测试zno非线性电阻的i-v特性并进行能量冲击试验。
通过所测定的对所测定的特性曲线的计算，分析其电参数是否满足保护要求，从而检测出zno非线性电阻是否合格。
这些电参数主要是非线性系数α、材料c值、通流容量、漏电流和电压温度系数。
课题要设计脉冲功率电源即为测试电源，将模拟实际过压保护时可能出现的高功率脉冲大电流，对非线性电阻进行能量冲击试验，同时测试出非线性电阻的i-v特性和电参数。
毕业设计主要完成的工作内容包括脉冲测试电源的主电路设计、参数选择、储能电抗器参数计算及工程设计等。
该脉冲电源由储能电感、换流开关和控制测量等部分组成。
需要通过整流桥先将3相交流电整流成直流电对储能电抗器进行充电，然后通过控制开关使电抗器与整流桥断开并对zno放电。
电感储能是以磁场方式储能，储能密度高、传输功率大，装置体积小、成本低，电感储能在脉冲功率技术中有着极大的应用潜力。
电抗器设计是整个电源设计的核心，其参数计算的正确性是电源性能工作可靠性的保证。
电磁轨道炮发射过程中的分布式脉冲电源系统冲击特性研究
ＤｏＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — １ ０ ９ ３ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ４
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｍ ｐｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｃｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｅ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕｐ ｐ ｌ ｙ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄｕ ｒ ｉ ｎｇ Ｌａ ｕｎｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｒａ ｉ ｌ － ｇ ｕｎ
电磁发射用脉冲电源的设计
毕业设计(论文) 设计(论文)题目：电磁发射用脉冲电源的设计电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展，其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。
高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分，也越来越受到人们的关注。
为了满足空间电磁发射技术的需要，高精度脉冲电源系统就显得非常重要，而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。
本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性，并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。
主要完成的工作有：1.建立了脉冲电源主电路的数学模型：介绍了毫秒级（精确到百微秒级）脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍，同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用，同时指明各元件的选择依据，通过理论上的软件仿真，从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。
2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真，获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线，从而确定它们在短时间内（毫秒或者微秒级）的变化效果，并对此进行分析，通过调节，最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。
关键词：电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (24)3.4.1储能电容器的参数设计 (24)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (25)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (28)3.6本章小结 (29)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (30)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (30)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (30)4.3仿真结果分析 (31)4.3.1脉冲电流波形 (31)4.3.2各支路电流和电压波形 (33)4.4本章小结 (36)第五章总结和展望 (37)参考文献 (38)致谢 (41)南京工业大学本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展，使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求，正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。
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毕业设计(论文)设计(论文)题目：电磁发射用脉冲电源的设计所在学院：自动化与电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气1001学生姓名：傅仕航指导教师：梅磊起讫日期：2013-12～2014-062014年6月电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展，其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。
高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分，也越来越受到人们的关注。
为了满足空间电磁发射技术的需要，高精度脉冲电源系统就显得非常重要，而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。
本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性，并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。
主要完成的工作有：1.建立了脉冲电源主电路的数学模型：介绍了毫秒级（精确到百微秒级）脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍，同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用，同时指明各元件的选择依据，通过理论上的软件仿真，从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。
2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真，获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线，从而确定它们在短时间内（毫秒或者微秒级）的变化效果，并对此进行分析，通过调节，最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。
关键词：电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (24)3.4.1储能电容器的参数设计 (24)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (25)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (28)3.6本章小结 (29)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (30)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (30)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (30)4.3仿真结果分析 (31)4.3.1脉冲电流波形 (31)4.3.2各支路电流和电压波形 (33)4.4本章小结 (36)第五章总结和展望 (37)参考文献 (38)致谢 (41)南京工业大学本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展，使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求，正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。
电磁发射技术的本质原理是洛仑兹定律：当电流流过磁场时，将会受到与电流、磁场均垂直的洛仑磁力，也就是物理学上的安培力，这个力会使得位于磁场中的带电物体做加速运动。
带电物体可以是弹丸、飞机、导弹、炮弹、卫星、火箭等物体。
电磁轨道发射技术产生的原因与军事应用相关。
传统的化学能发射武器（火箭、火炮等），经历了比较漫长的发展过程。
尽管常规的化学能武器相比于机械发射装置，在储能密度和功率密度方面高得很多，然而随着科学技术的进步，它已经不能满足人类对发射能力（超高速和超高能量）的更高要求[1]。
因而新一代的超高速电磁发射技术就产生了。
电磁轨道炮是通过电磁力的推进来发射的，从结构上来说可以分为三个部分：脉冲形成结构（Pulse forming structure，即PFS），大炮的炮体部分以及电枢部分[2]。
脉冲形成结构是高功率脉冲电源的主要组成部分，作为电磁能输出的控制环节，通过储存初始的电能，并调节释放电能规律从而满足电磁轨道发射的基本需求。
轨道炮的负载是低阻抗的负载，虽然它对电压的要求不高，但是对电流要求却比较苛刻，固体电枢轨道炮的理想最佳驱动电流是梯形脉冲电流，其峰值要求几百kA 至MA，峰值上升时间比较短，峰值持续时间达到毫秒量级。
要使电磁轨道发射技术的使用阶段进入空间武器装备化时期，脉冲电源系统要求高度的可靠性、高精确性、易控性以及高储能密度，并且具有可移动性、紧凑性，因而脉冲功率系统放电效率、能量储存密度和放电的灵活性、可靠性以及紧凑性和小型化必须得到提高。
为了实现这一目标，需要对用于电磁轨道发射装置中的脉冲电源系统进行从整体结构到各器件的单元以及系统中的各种参数影响规律进行预先的研究，从而为设计系统和过程实现中出现的技术问题提供解决第一章绪论途径。
1.1.2脉冲电源的背景和意义现代电源技术是在主要应用电力电子半导体器件下，综合自动控制技术、计算机技术和电磁技术的多学科边缘交叉技术，是属于电力电子与电力传动技术的范畴，是现代电力电子技术的具体应用。
随着社会的高速发展，电力电子技术的发展带动了电源技术的发展，而电源技术的发展又有效地促进了电源产业的发展。
电源技术在社会发展中扮演了越来越重要的角色，无论是日常生活还是最尖端的科学都离不开电源技术的支持，而电源技术和产业对提高一个国家劳动生产率（Labor productivity）的能力，即提高一个国家的单位能耗的产出水平，具有非一般的作用。
到目前为止，电源已成为一种非常重要的科技基础和产业，其总体发展趋势为高效、高频、低压、大电流化、高密度化和多元化。
同时，它的封装结构和外形尺寸日趋国际化，为了适应全球一体化大市场的要求。
电源设备是用来实现变换电能和传递功率，是一种技术含量很高、知识面很宽、更新换代很快的产品。