2 储能电路
　　全桥串联谐振充电电源与传统直流电源相比较，具有恒流充电、体积小、效率高、功率密度大、适合宽范围变化的负载等优点，是理想的电容充电电源。其主电路拓扑结构采用全桥串联谐振式逆变电路，如图2所示[3-5]。

　　在任意时间，变换器开关均处于以下3种状态之一[4]：(1)Z2和Z3断开，Z1和Z4导通；(2)Z1和Z4断开，Z2和Z3导通；(3)所有开关均断开。而状态(3)依据当时的续流二极管的导通情况有2种模式(电流方向不同)。根据电路分析，每种状态都可得到它的等效电路和谐振电流ir。
　　例如在状态(1)下，等效电路如图3所示，储能电容等效到理想变压器的初级端为Co′。

　　当开关频率f_s略小于谐振频率f_r时，串联谐振变换器输出特性近似为恒流源，在固定f_s下，平均充电电流在充电过程中基本不变，对电容等台阶充电[5]。
　　但随着充电电压逐渐升高，f_r也逐渐变大，这导致谐振电流的峰值越来越小。因此，通过电流检测电路检测谐振电流的峰值变化并返回1个信号，根据该信号，通过AVR单片机运用定宽调频策略来控制f_s的升高，以维持谐振电流平均值基本不变，从而达到恒流充电的目的。控制电路由TA、峰值采样电路和AVR单片机组成。
3 高压陡脉冲形成电路
　　傅里叶级数原理表明，1个周期性的方波信号，可由幅值和频率满足一定条件的一系列谐波叠加而成[6]：

　 逆向运用傅里叶级数原理，可用图4形成高压陡脉冲[7]。图中，Co是高压储能电容，R4表示脉冲负载，R1、R2、R3表示损耗电阻，C2、C3表示次级绕组电容，L2、L3表示绕组电感。控制系统根据电压检测电路反馈的信号控制晶闸管K的通断，形成初级脉冲，在双次级高压脉冲变压器的次级经2个衰减余弦振荡波叠加形成理想的高压陡脉冲。该电路的关键是双次级绕组脉冲变压器，它是利用Tesla发生器的基本原理，在同一变压器中设计了2个次级绕组W2、W3和1个共用初级绕组W1的高压脉冲变压器。共用初级绕组分别与2个次级绕组形成2个相对独立的变压器，按照傅里叶级数的要求调整变比及电容电感值，以产生2个不同频率和幅值的余弦衰减电压信号。这2个余弦衰减信号串联叠加合成为更理想的高压脉冲波形。

4 仿真
据傅里叶级数对谐波幅值与频率的要求，取W2/W1=9，W3/W1=3，，对脉冲形成电路进行PSPICE仿真，得到如图5所示仿真结果。图中，曲线1是按照上述关系取L2=1 μH，C2=1 nF，L3=9 μH，C3=1 nF所得结果，曲线2不按上述关系取值得出的结果；图5(b)是为了分辨脉冲上升时间而对仿真时间与步长进行了重新设置，电路参数未变得到的结果。由图可见，只要按照傅里叶级数原理合理选择参数，该触发系统能在20 ns产生100 kV的高电压，效果是相当理想的。

　　本文设计的脉冲触发系统采用串联谐振恒流充电技术进行初级储能，采用双次级脉冲变压器取代传统的MARX发生器，使得系统体积减小，效率提高。该系统能获得大幅值、快上升沿、高陡度的脉冲触发电压，因而能满足场畸变开关快速触发导通时对触发信号的要求，对场畸变火花间隙开关性能的提高具有一定实际意义。
参考文献
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[2] 贺臣，何孟兵，李劲.高陡度场畸变开关触发系统的研制[J].高电压技术，2004，30(7).
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[5] 杨小卫，严萍，孙鹞鸿，等.35kV/0.7A高压变频恒流充电电源[J].高电压技术，2006，32(5).
[6] 丘关源.电路[M].北京：高等教育出版社，2003.
[7] 姚永和.双次级绕组高压脉冲变压器的研制[J].高压电器，2000(2).