FCG延時控制系統的改進

康小平 于紹松 金兆鑫 田 川

(1.西安電子工程研究所 西安 710100;2.陜西慶華汽車安全系統有限公司 西安 710025)

0 引言

爆磁壓縮發生器(Flux Compression Generator，簡寫FCG)是一種基于磁場凍結效應［1］，利用炸藥爆炸壓縮磁通，將炸藥的部分化學能轉化為電磁能的高能量、大功率裝置。螺線型FCG具有較大的初始電感，能俘獲更多的初始磁通，且結構緊湊，體積小，因而有著廣泛的應用［2］。螺線型FCG工作過程是:種子電源的儲能電容器對FCG回路放電，在定子線圈中建立初始磁通，當線圈中的電流達到最大值時，撬斷開關閉合，FCG開始運行，壓縮磁通，使回路中電流和能量得以放大。其原理圖如圖1所示。

圖1 FCG工作原理圖

FCG運行過程中，需要精確控制電容放電開關閉合與撬斷開關閉合的時間間隔，即實現當回路電流首次達到最大值時，撬斷開關閉合。在外方某研究機構設計的延時控制系統中，爆炸開關閉合后導通時間有限，不能滿足大容量種子電源的使用要求。在本實驗室原設計的延時控制系統中，爆炸開關耐壓值較低，不能滿足高電壓種子電源的使用要求。本文在兩種延時控制系統的理論和試驗基礎上，結合兩者優點，設計了一種同軸式同步開關，提出了一種耐壓值高、可控制延時時間且誤差小的延時控制系統。理論和試驗表明，該延時系統能滿足FCG的技術要求。

1 通用延時控制技術

在FCG延時控制技術中，根據種子電源采用的電容不同，其放電電流首次達到峰值的時間也不同。在本實驗室目前使用的種子電源條件下，要滿足FCG的試驗的技術要求，延時系統的耐壓值要大于20kV，延時要求大于100μs，同時要求延時誤差不大于±5%。……