脈沖功率（pulsed power）的實質是將脈沖能量在時間尺度上進行壓縮，以獲得在極短時間內（20~100ns）的高峰值功率輸出。

　　脈沖功率系統一般由初始儲能技術（電容器儲能、電感器儲能、超導儲能、機械儲能、化學儲能、核能等）產生所需的初級脈沖波形（毫秒到微秒量級），然后再利用脈沖成形和開關技術，在時間尺度上通過對能量的脈沖進行壓縮、整形，實現輸出脈沖峰值功率的放大，并輸出到負載，為高科技裝置和新概念武器提供強電脈沖功率源。下面本文主要根據當今脈沖功率技術發展介紹主要儲能系統及脈沖壓縮成形系統相關內容。

圖示1：脈沖功率系統構成拓撲圖

一儲能或脈沖發生系統

　　目前脈沖功率技術的儲能方法有：電容儲能、電感儲能、化學儲能、機械儲能等幾種。

01電容器儲能型系統

　　電容儲能是被研究最早的一種儲能方式，也是目前應用最廣的儲能方式。其技術成熟，可用于毫秒、微妙、納秒量級的脈沖功率裝置中。作為儲能器件，具有容量大、內部電感極小、耐壓高的特性，儲能達數千焦耳至數兆焦耳，缺點是儲能密度低，在107J以上的裝置上使用不夠經濟。

02電感儲能型電源系統

　　相比電容儲能，電感儲能的儲能密度高,系統體積小、重量輕、造價降低,因此應用電感儲能有潛力得到更高的能量利用率和脈沖功率，并且電感儲能系統的絕緣問題相對容易解決。目前被廣泛應用于等離子體物理、強激光、電磁輻射等研究領域。

03化學儲能電源系統

　　化學儲能實際上就是利用儲能材料相接觸時發生化學反應,而通過熱能與化學能的轉換儲存能量儲存起來。它具有很高的儲能密度（例如TNT炸藥儲能密度為5.25*10^3J/cm3）。并且它們又能快速脈沖地釋放和轉換成電脈沖，所以現代脈沖功率技術常采用化學能的脈沖發電裝置，除高儲能密度的電化學電源（如蓄電池）外，常用的還有各種形式的磁通壓縮發生器（發電機）、脈沖磁流體發電機和磁流體電容器等。

04機械儲能電源系統

　　機械儲能裝置最常見的是脈沖發電機和單機發電機，并且多是先用透平機或電動機把大質量飛輪驅動起來旋轉到高速度，使飛輪慣性地儲存動能，然后突然轉接到脈沖發電機的轉子軸上，使其產生電脈沖輸出，同時飛輪因釋能而被減速或停轉。

二脈沖壓縮或成形系統

　　脈沖成形系統是通過能量或時間壓縮方法，對儲能或發生系統輸出的功率脈沖進行整形和變窄，以達到需要的脈沖功率值和脈沖形狀以及脈寬的要求。主要有以下幾種類型：

01脈沖功率變壓器

　　脈沖功率變壓器不同于一般的脈沖變壓器，它具有大脈沖功率容量，主要用它改變電壓和電流幅值，以及壓縮和改變脈沖形狀，主要有４類：①雙諧振脈沖變壓器；②電纜繞組型脈沖變壓器（空心和鐵心的）；③納秒脈沖變流器；④特殊脈沖變壓器，包括馬丁式、ＨＰＧ饋電式、自耦三段式、非均勻傳輸線式、串級式脈沖變壓器。

02大功率短路開關

　　大功率短路開關可以隔離或閉合脈沖功率裝置，轉換能量，縮短脈沖前沿和壓縮脈沖，從而改變脈沖形狀。大功率短路開關種類繁多，主要有：①用電極觸發的氣體放電開關（包括三電極放電器和四電極短路開關）；②激光觸發的短路開關；③觸發真空開關（包括平面電極型、同軸電極型、桿排電極型、圓筒陽極型和金屬等離子體電弧開關）；④固體開關（包括可控固體開關、半導體功率器件和光電導通脈沖功率開關）；⑤表面放電開關；⑥自擊穿開關（包括二電極自擊穿開關和多開關型整流器）；⑦大功率氣體和液體場畸變開關；⑧連續－重復脈沖開關；⑨磁開關。

　　大功率斷路開關常用于電感儲能脈沖功率裝置，其功能是切斷電路、升高電壓和時間壓縮脈沖，主要有：①電爆炸導體斷路開關（金屬絲或箔）；②等離子體融蝕斷路開關（融蝕模型和雪犁模型）；③機械式斷流器（包括真空斷流器、波紋式斷流器和受控固體斷路開關）；④金屬等離子體弧開關；⑤交叉場管；⑥等離子體槍或ＤＰＦ開關；⑦熱驅動斷路開關；⑧超導斷路開關；⑨非線性電阻固體開關；⑩反射開關；電子束控制開關（含閉合功能）；炸藥爆炸斷路開關（單向碎裂型和無感型）。

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