雷電沖擊電壓發(fā)生器的效率計算

宇光儀器

雷電沖擊電壓發(fā)生器的效率是指其輸出有效能量與輸入總能量的比值，反映了能量轉換與利用的經濟性，計算需結合電路特性與波形參數。??理論基礎??：沖擊電壓發(fā)生器通過電容儲能并快速放電形成雷電波（如1.2/50μs標準波）。其效率受電路阻抗、波形畸變及能量損耗（如電阻發(fā)熱、局部放電）影響，核心公式為：??η = (輸出有效能量 / 輸入總能量) × 100%????關鍵參數??：

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  ??輸出有效能量??：通常以負載上獲得的沖擊電壓波形能量表征，近似為 Eout?=21?CL?Um2?（CL?為負載電容，Um?為波形峰值電壓），實際需按波形積分修正（考慮1.2/50μs前沿與半峰值時間內的能量分布）。
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  ??輸入總能量??：即發(fā)生器初始儲能，由主電容 C1?和充電電壓 U0?決定，公式為 Ein?=21?C1?U02?。
  

??計算步驟??：先通過示波器測量負載上的實際沖擊波形（峰值 Um?及時間參數），計算 Eout?；再根據發(fā)生器設計參數（C1?、U0?）確定 Ein?；最后代入公式得效率。典型高效發(fā)生器效率可達80%~90%，若阻抗匹配不佳或波形畸變嚴重，效率可能降至60%以下。效率分析對優(yōu)化發(fā)生器設計（如調整電容配比、降低回路電阻）及確保試驗準確性具有重要意義。

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