雷電沖擊電壓發生器的效率計算

宇光儀器

雷電沖擊電壓發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。效率分析對優化發生器設計（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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