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面向多类型节点的混合多级μTESLA协议
1
作者 漆骏锋 潘文伦 冷忞杰 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第2期233-241,共9页
随着5 G技术的广泛应用和6 G网络技术的前瞻性研究,物联网设备已广泛应用于各种实际场景中,无线通信网络也日益复杂。在这样复杂的无线通信环境中,确保数据安全和通信效率尤为关键。广播鉴别协议作为主要解决方案之一,已应用于多种场景... 随着5 G技术的广泛应用和6 G网络技术的前瞻性研究,物联网设备已广泛应用于各种实际场景中,无线通信网络也日益复杂。在这样复杂的无线通信环境中,确保数据安全和通信效率尤为关键。广播鉴别协议作为主要解决方案之一,已应用于多种场景,但在面对多类型、大规模节点的安全广播需求时,现有协议仍存在局限性。针对这一问题,提出了一种创新性的广播鉴别协议:混合多级μTESLA协议。该协议融合并优化了现有TESLA协议及其变体的优点,特别针对多类型节点环境进行了创新性改进。协议采用了双层密钥链设计,其中高级密钥链具有较长的时间间隔,用于生成和管理低级密钥链;低级密钥链则直接应用于消息鉴别。这种设计不仅提升了鉴别效率,还显著减轻了广播节点在密钥使用和存储方面的负担。此外,低级密钥链被分为多组,每组专门用于向特定类型的节点群广播消息,实现了针对不同类型节点群的分类广播与资源的动态优化。 展开更多
关键词 连续鉴别 分类广播 低开销 可扩展性 tesla协议
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带脉冲形成线的1.0 MV 100Hz紧凑型Tesla变压器的研制 被引量：23
2
作者 康强 常安碧 +2 位作者 李名加 孟凡宝 苏友斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期451-454,共4页
介绍了紧凑型Tesla变压器的工作原理和功能特点,在此基础上对电压1.0 MV、重复频率100Hz的Tesla变压器和阻抗40Ω、宽度40 ns的脉冲形成线(PFL)进行了一体化结构设计。用Tesla变压器的两个同轴开环铁芯作为PFL的内外导体,将传统的形成... 介绍了紧凑型Tesla变压器的工作原理和功能特点,在此基础上对电压1.0 MV、重复频率100Hz的Tesla变压器和阻抗40Ω、宽度40 ns的脉冲形成线(PFL)进行了一体化结构设计。用Tesla变压器的两个同轴开环铁芯作为PFL的内外导体,将传统的形成线结合在Tesla变压器中,从而脉冲发生装置具备了体积小、效率高、性能稳定等特点。设计的紧凑型Tesla变压器在CHP01电子束加速器上实现了对600 pF的PFL单次充电电压达到1.3 MV、重复频率100 Hz、平均电压1.15 MV的技术指标,该变压器在其额定电压和频率下的连续运行时间达到5 s以上。 展开更多
关键词 tesla变压器 脉冲功率 脉冲形成线 一体化结构设计
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紧凑Tesla变压器型纳秒脉冲源 被引量：9
3
作者 石磊 朱郁丰 +3 位作者 卢彦雷 乔汉青 夏文锋 樊亚军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期226-230,共5页
采用带有开路磁芯的Tesla变压器与单筒脉冲形成线一体化结构,研制了一台基于Tesla变压器的紧凑GW级纳秒脉冲源,该源包括一个40Ω脉冲形成线、内置Tesla变压器、初级电路及高压吹气主开关等,具有变比高、结构紧凑、能量传输效率高、便于... 采用带有开路磁芯的Tesla变压器与单筒脉冲形成线一体化结构,研制了一台基于Tesla变压器的紧凑GW级纳秒脉冲源,该源包括一个40Ω脉冲形成线、内置Tesla变压器、初级电路及高压吹气主开关等,具有变比高、结构紧凑、能量传输效率高、便于重复频率运行等特点。给出了脉冲形成线、Tesla变压器和主开关等的工作原理、设计方法和模拟计算。实验结果表明,该脉冲源输出电压大于200kV,脉冲宽度约8ns,可以在重复频率100Hz、平均输出功率1GW情况下稳定运行,实验结果与理论设计相符。 展开更多
关键词 ns脉冲源 tesla变压器 脉冲形成线 主开关 开路磁芯
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基于Tesla变压器和螺旋线的长脉冲发生器 被引量：12
4
作者 潘亚峰 彭建昌 +1 位作者 宋晓欣 苏建仓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1751-1754,共4页
提出了一种结构紧凑的长脉冲发生器,该发生器的螺旋型形成线包含有磁性材料构成的内导体棒和外屏蔽。形成线通过内置的高耦合Tesla变压器充电,变压器的初级线圈紧靠外磁芯导体,次级线圈位于螺旋中筒和外筒之间。对这种结构的螺旋线进行... 提出了一种结构紧凑的长脉冲发生器,该发生器的螺旋型形成线包含有磁性材料构成的内导体棒和外屏蔽。形成线通过内置的高耦合Tesla变压器充电,变压器的初级线圈紧靠外磁芯导体,次级线圈位于螺旋中筒和外筒之间。对这种结构的螺旋线进行了特征参数的理论计算和波传输数值模拟,并进行了简单的原理验证实验。实验结果表明:这种设计是合理的、可行的。 展开更多
关键词 脉冲功率源 螺旋线 tesla变压器 长脉冲发生器
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双路输出超宽谱高功率微波驱动源Tesla变压器 被引量：7
5
作者 石磊 樊亚军 +7 位作者 周金山 朱郁丰 朱四桃 刘锋 易超龙 刘胜 夏文锋 曹雨 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1751-1754,共4页
为实现2×5GW级双路输出超宽谱高功率微波驱动源的小型化,选择研制了一种与双筒脉冲形成线(Blumlein线)相配一体化的带有开路磁芯的Tesla变压器,作为初级脉冲功率源。进行了Tesla变压器的理论分析,利用简化的磁路模型研究了Tesla变... 为实现2×5GW级双路输出超宽谱高功率微波驱动源的小型化,选择研制了一种与双筒脉冲形成线(Blumlein线)相配一体化的带有开路磁芯的Tesla变压器,作为初级脉冲功率源。进行了Tesla变压器的理论分析,利用简化的磁路模型研究了Tesla变压器初次级线圈电感等电参数的估算方法,给出了Tesla变压器磁芯截面的估算和磁芯制作方法。该Tesla变压器最大输出电压880kV,充电时间约20μs,耦合系数约0.95,实验结果与理论设计相符。 展开更多
关键词 tesla变压器 超宽谱高功率微波 线圈 开路磁芯
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Tesla变压器型电子束加速器初步实验 被引量：17
6
作者 刘金亮 钟辉煌 +2 位作者 谭启美 李传胪 张建德 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期938-940,共3页
　介绍了一种Tesla变压器型的强流电子束加速器。当变压器初级输入20kV左右的电压时,加速器二极管输出电压500kV,电流9kA,信号脉宽大约50ns,该装置具有结构简单,安装方便,运行可靠等特点。
关键词 tesla变压器 电子束流 二极管 强流电子束加速器
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基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器 被引量：6
7
作者 王刚 张喜波 +7 位作者 王俊杰 范红艳 林镇阳 李鹏辉 刘胜 王利民 潘亚峰 孙旭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期90-94,共5页
为实现MV级多级气体开关精确触发控制,提出了基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器的电触发方案。完成了Tesla变压器与Blumlein线一体化设计;优化了初级回路结构及绝缘栅双极型晶体管触发控制电路,减小了初级杂散电感,缩... 为实现MV级多级气体开关精确触发控制,提出了基于Tesla变压器和Blumlein线的低抖动重频脉冲发生器的电触发方案。完成了Tesla变压器与Blumlein线一体化设计;优化了初级回路结构及绝缘栅双极型晶体管触发控制电路,减小了初级杂散电感,缩短了变压器次级高电压建立时间及时延抖动;优化了百kV级自击穿气体开关工作参数,研制出一套多级低抖动电晕稳定开关;将传统Blumlein线绝缘介质由变压器油更换成高介电常数的MIDEL7131新油,增加了输出脉冲宽度,进一步提高触发能力。最终研制出一台输出电压130kV、脉冲宽度大于5ns、重复频率50Hz、连续工作时间1min、输出抖动小于10ns的紧凑型脉冲发生器。 展开更多
关键词 tesla变压器 Blumlein线 低抖动 重复频率
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大功率 Tesla 变压器谐振特性的研究 被引量：6
8
作者 刘金亮 钟辉煌 +1 位作者 谭启美 刘车波 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期3-5,共3页
从理论上推导了Ｔｅｓｌａ变压器的谐振条件，并对已研制的耦合系数为０６的Ｔｅｓｌａ变压器进行了调谐实验。理论分析和实验结果表明：当变压器初级谐振回路的频率等于次级谐振回路的频率时，能得到最大的能量传输效率。
关键词 tesla变压器 谐振回路 脉冲电源 谐振特性
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Tesla变压器型强流电子加速器充电理论分析 被引量：10
9
作者 石磊 钟辉煌 刘金亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期3-5,共3页
对 Tesla变压器型强流电子加速器的充电过程进行了理论分析。根据加速器充电过程的电路模型 ,得出了充电电压半解析表达式 ,分析了电压波形的频率成分、传输效率。
关键词 强流电子加速器 充电 tesla变压器 等效电路
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Tesla变压器型重复频率纳秒脉冲源的研制 被引量：5
10
作者 姜立秋 王之江 +2 位作者 俞斌 腾云 曾臻 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期175-179,共5页
脉冲变压器与陡化开关结合的方式是产生纳秒脉冲较为成熟的方式,采用这种方式,研制了一种基于空芯Tesla变压器和陡化开关的紧凑高压重复频率纳秒脉冲源。该脉冲源主要由重复频率充电模块、Tesla变压器和陡化开关三部分组成,重复频率充... 脉冲变压器与陡化开关结合的方式是产生纳秒脉冲较为成熟的方式,采用这种方式,研制了一种基于空芯Tesla变压器和陡化开关的紧凑高压重复频率纳秒脉冲源。该脉冲源主要由重复频率充电模块、Tesla变压器和陡化开关三部分组成,重复频率充电模块主要通过晶闸管的时序配合实现,Tesla变压器为脉冲源装置系统的核心及主升压模块,陡化开关是一个三电极自击穿型气体开关,用于将变压器次级输出的电压陡化成纳秒快脉冲波形,对该重复频率脉冲源以上各部分进行了详细的设计和测试。实验结果表明,该脉冲源可以在6kΩ的负载电阻上输出幅值100kV、上升沿约为30ns、最高频率可达500Hz的高压纳秒脉冲。 展开更多
关键词 tesla变压器 重频纳秒脉冲 脉冲源 陡化开关
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紧凑重频Tesla变压器型调制器的实验研究 被引量：5
11
作者 张自成 杨汉武 +5 位作者 张建德 钱宝良 孟志鹏 李达 王松松 曹亦兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1392-1396,共5页
采用所设计的紧凑Tesla变压器型重频调制器,对Tesla变压器子系统和调制器系统在单脉冲和重频两种模式下分别进行了实验研究,并对实验结果进行了分析讨论,结果表明:单脉冲和重频(50 Hz)两种模式下,Tesla变压器给形成线充电的峰值电压分... 采用所设计的紧凑Tesla变压器型重频调制器,对Tesla变压器子系统和调制器系统在单脉冲和重频两种模式下分别进行了实验研究,并对实验结果进行了分析讨论,结果表明:单脉冲和重频(50 Hz)两种模式下,Tesla变压器给形成线充电的峰值电压分别可达380 kV和300 kV,且变压器充电稳定性能高;通过调整气体火花隙主开关的电极间距和工作气压,在调制器单脉冲运行中得到最高输出电压330 kV,脉宽7 ns,上升沿2 ns;在重复频率不超过40 Hz、调制器重频运行小于或等于300个脉冲数时,不需施加冷却系统和吹气系统,大大减小装置的体积和质量;在300个脉冲数以内,随着脉冲数目增加,调制器输出电压的平均值下降,输出电压的不稳定度变小,输出电压下降度增加,并在脉冲数达到50个以上时趋于稳定;随着重复频率增高,调制器输出电压的不稳定度增加,重复频率上升到40 Hz以上时,输出电压的平均值下降较大;调制器重复频率40 Hz下稳定运行输出300个脉冲,输出电压310 kV,电压不稳定度为6%,电压下降度为6%。 展开更多
关键词 高功率微波 调制器 tesla变压器 重复频率
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MMμTESLA:多基站传感器网络广播认证协议 被引量：18
12
作者 沈玉龙 裴庆祺 马建峰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期539-546,共8页
广播认证是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一.目前提出的解决方案均是针对单基站传感器网络设计的,如μTESLA和分层μTESLA,难以满足多基站网络的需求.在μTESLA协议的基础上,文章提出了适合于多基站传感器网络的广播认证协议MMμT... 广播认证是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一.目前提出的解决方案均是针对单基站传感器网络设计的,如μTESLA和分层μTESLA,难以满足多基站网络的需求.在μTESLA协议的基础上,文章提出了适合于多基站传感器网络的广播认证协议MMμTESLA.此协议引入门限密码的思想,将认证密钥拆分成密钥影子,并分配给各个基站.传感器节点利用基站广播的密钥影子重构认证密钥,并认证广播信息.为了抵制DoS、DoM、认证延迟和虚假消息攻击,采用周期性透露密钥影子,SIS方式和在CSDM中嵌入密钥影子映射方法,对MMμTESLA协议进行扩展,提出RDS-μTESLA、RDM-μTESLA、RAD-μTESLA和RFM-μTESLA协议.分析和验证表明MMμTESLA协议及其扩展具有高认证率、高可靠性和容忍高信道错误率的特性. 展开更多
关键词 传感器网络 广播认证 MMμtesla CSDM 门限密码
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Tesla变压器次级线圈电位分布 被引量：4
13
作者 张喜波 苏建仓 +3 位作者 彭建昌 宋晓欣 王利民 潘亚峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1575-1579,共5页
为研究Tesla变压器锥形次级线圈的电位和电场分布问题,建立了非均匀参数双传输线模型,采用差分方法获得波动方程的数值解。计算结果表明:脉冲形成线充电过程中,最高场强点从次级线圈小半径端逐渐向大半径端移动;脉冲形成线快速放电后,... 为研究Tesla变压器锥形次级线圈的电位和电场分布问题,建立了非均匀参数双传输线模型,采用差分方法获得波动方程的数值解。计算结果表明:脉冲形成线充电过程中,最高场强点从次级线圈小半径端逐渐向大半径端移动;脉冲形成线快速放电后,次级线圈场强最大点位于大半径端部;脉冲形成线不能正常放电时,次级线圈最大场强点也位于大半径端部,此时场强达到最大值,约为平均场强的1.5倍。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 tesla变压器 次级线圈 电位分布 双传输线模型
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Tesla变压器锥形绕组电压分布实验研究 被引量：4
14
作者 李名加 常安碧 +1 位作者 康强 辛佳琪 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期227-230,239,共5页
为了研究Tesla变压器锥形高压绕组的电压分布特性,通过模拟实验对Tesla变压器均匀密绕的锥形线圈进行了电压测量。测量结果表明,锥形线圈的电压分布不均匀,在100ns脉冲作用下,其匝间电压呈U型分布。在此基础上,通过对不同结构锥形线圈... 为了研究Tesla变压器锥形高压绕组的电压分布特性,通过模拟实验对Tesla变压器均匀密绕的锥形线圈进行了电压测量。测量结果表明,锥形线圈的电压分布不均匀,在100ns脉冲作用下,其匝间电压呈U型分布。在此基础上,通过对不同结构锥形线圈的电压测量及分析,提出了如增大绕组高、低压端线匝的间距及线径、在低压端增加短路环、线圈中增加均压环等改善其电压分布的措施,。 展开更多
关键词 tesla变压器 锥形线圈 电压分布 U型 短路环 均压环
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时基反馈控制的Tesla变压器初级电源 被引量：3
15
作者 乔汉青 樊亚军 +3 位作者 夏文锋 张兴家 卢彦雷 关锦清 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期123-126,共4页
LC谐振充电是Tesla变压器常用的初级电容充电技术,但存在对控制时序要求高、易受电磁干扰和不具备故障保护能力等缺陷。针对这个问题,提出了一种时基反馈控制的LC谐振充电电源。该电源与传统LC谐振电源的主要区别在于,采用特殊设计的时... LC谐振充电是Tesla变压器常用的初级电容充电技术,但存在对控制时序要求高、易受电磁干扰和不具备故障保护能力等缺陷。针对这个问题,提出了一种时基反馈控制的LC谐振充电电源。该电源与传统LC谐振电源的主要区别在于,采用特殊设计的时基反馈电路取代多路时基控制器,将能量回收开关反向阻断瞬间的电压突变调制为谐振晶闸管触发信号,从而在能量回收结束时刻启动谐振充电,实现各工作回路准确按照预定时序运行。时基反馈电路由高压元件构成,不易受电磁干扰,且在原理上具备负载短路保护能力。该技术已经应用于CKP1000,CKP5000等多台Tesla型超宽谱脉冲源。实验结果表明,在强脉冲辐射环境下,该电源能够1000Hz重频稳定运行,且能够在Tesla变压器初级短路故障时进行快速自动保护。 展开更多
关键词 tesla变压器 LC谐振 充电电源 时序 反馈电路 短路保护
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Tesla-PFN型长脉冲功率源加载线的结构设计 被引量：2
16
作者 李锐 张喜波 +3 位作者 苏建仓 彭建昌 国文辉 王利民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2893-2896,共4页
为解决Tesla-PFN型长脉冲功率源在高电压下多个加载线串联时加载线之间出现的电磁干扰问题,对一种环形串联加载线的结构进行了优化设计,重点解决了加载线与形成线的阻抗匹配及加载线的高压绝缘问题。优化了过渡段结构,使形成线与加载线... 为解决Tesla-PFN型长脉冲功率源在高电压下多个加载线串联时加载线之间出现的电磁干扰问题,对一种环形串联加载线的结构进行了优化设计,重点解决了加载线与形成线的阻抗匹配及加载线的高压绝缘问题。优化了过渡段结构,使形成线与加载线阻抗匹配较好,输出脉冲顶部平坦;利用静电场分析软件计算了加载线的电场分布,通过调整屏蔽环的形状和位置使电场分布更加均匀。 展开更多
关键词 tesla变压器 脉冲形成网络 加载线 阻抗匹配 高压绝缘
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一种水介质脉冲形成线充电用Tesla变压器 被引量：2
17
作者 詹天文 刘金亮 +2 位作者 冯加怀 刘振祥 葛斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期99-102,133,共5页
为了给水介质脉冲形成线快速、高效地充电,研制了一种耦合系数为0.75的Tesla脉冲变压器。推导了开放磁芯结构Tesla变压器的初级和次级电感计算公式;根据研制的变压器几何尺寸,对该变压器的主要参数进行了理论计算并用PSpice软件对变压... 为了给水介质脉冲形成线快速、高效地充电,研制了一种耦合系数为0.75的Tesla脉冲变压器。推导了开放磁芯结构Tesla变压器的初级和次级电感计算公式;根据研制的变压器几何尺寸,对该变压器的主要参数进行了理论计算并用PSpice软件对变压器给脉冲形成线充电过程进行了模拟计算。该脉冲变压器已应用于基于水介质螺旋脉冲形成线的脉冲调制器中,当变压器的初级输入50kV的脉冲电压时,次级输出脉冲电压给水介质螺旋脉冲形成线充电电压高达720kV,变压器能量效率为36%。理论和模拟结果与实验测量值基本一致,该脉冲变压器具有运行稳定、体积小、结构紧凑等特点。 展开更多
关键词 tesla脉冲变压器 水介质螺旋脉冲形成线 理论计算 PSPICE模拟 设计 实验
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Tesla微混合器结构参数对混合强度的影响 被引量：2
18
作者 夏国栋 李健 +1 位作者 周明正 王海岩 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期433-436,共4页
针对Tesla微混合器混合原理,利用计算流体力学(CFD)模拟与分析软件对其进行了三维数值模拟。模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。分析了结构参数的改变对该混合器混合效果的影响,并采用混合强度值作为衡量指标。分析结... 针对Tesla微混合器混合原理,利用计算流体力学(CFD)模拟与分析软件对其进行了三维数值模拟。模型采用有限体积法离散、SIMPLEC算法进行层流计算。分析了结构参数的改变对该混合器混合效果的影响,并采用混合强度值作为衡量指标。分析结果显示,不同通道高宽比和分离通道入流角度等结构参数对该微混合器的混合效果有重要影响。模拟结果在综合考虑混合强度与泵功消耗等条件下,Tesla结构微混合器最佳的结构参数范围为B/W=0.75,α=55°。 展开更多
关键词 微混合器 tesla型 结构参数 数值模拟
原文传递
具有大耦合系数的Tesla变压器理论分析 被引量：2
19
作者 李名加 常安碧 康强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期51-53,共3页
带有开口铁心的Tesla变压器与成形线一体化,使Tesla变压器的耦合系数>0.9。根据Tesla变压器电路模型,得出了输出电压、电流的解析表达式。在此基础上分析了失谐系数、耦合系数等参数与输出电压、能量传递效率之间的关系。指出在工程... 带有开口铁心的Tesla变压器与成形线一体化,使Tesla变压器的耦合系数>0.9。根据Tesla变压器电路模型,得出了输出电压、电流的解析表达式。在此基础上分析了失谐系数、耦合系数等参数与输出电压、能量传递效率之间的关系。指出在工程设计中,应更多时候注意在失谐系数>1时来设计Tesla变压器的能量传输效率,并且应尽可能的提高耦合系数。 展开更多
关键词 tesla变压器 大耦合系数 失谐系数 脉冲形成线 一体化
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不闭合磁芯的Tesla变压器初次级线圈电感估算 被引量：2
20
作者 石磊 樊亚军 朱郁丰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2763-2766,共4页
对具有不闭合磁芯的Tesla变压器磁路进行了研究,计算了Tesla变压器磁路中磁力线分布以及各处磁感应强度分布,结果表明:在磁芯所在位置,磁力线主要集中在磁芯内部;在内外筒磁芯之间,磁力线主要分布在初次级线圈以外磁芯两端之间的空隙中... 对具有不闭合磁芯的Tesla变压器磁路进行了研究,计算了Tesla变压器磁路中磁力线分布以及各处磁感应强度分布,结果表明:在磁芯所在位置,磁力线主要集中在磁芯内部;在内外筒磁芯之间,磁力线主要分布在初次级线圈以外磁芯两端之间的空隙中。实际的Tesla变压器漏磁较小,分析了在没有漏磁的理想情况下Tesla变压器不闭合磁芯对初、次级线圈电感的影响,并给出了初、次级线圈电感的估算公式,利用估计公式得出的结果与实际测量对比,误差范围在15%以内,该公式在Tesla变压器设计和参数估算时不失为一种简便易行的处理方法。 展开更多
关键词 tesla变压器 不闭合磁芯 初级线圈 次级线圈 磁路
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