作者：覃新; 朱朋; 徐聪; 杨智; 张秋; 沈瑞琪电容放电单元爆炸箔起爆器
摘要：为了研究国产金属氧化物半导体(MOS)控制晶闸管(Metal-Oxide-Semiconductor controlled thyristor,MCT)与高压陶瓷电容组成的电容放电单元(Capacitor Discharge Unit,CDU)的放电特性,设计制备出体积为 40 mm(L)×25 mm(W)×8 mm(H)的 CDU,其回路电感约 10 nH,电阻约 100 mΩ。首先分析了 CDU 回路的 R-L-C 零输入响应方程,采用 CDU 负载短路放电实验进行验证,研究发现随着电容值的增大,CDU 的峰值电流、峰值电流上升时间、高压电容的放电时间等关键参数均增大;随着放电电压的升高,峰值电流增大,峰值电流上升时间不变。采用微型爆炸箔芯片(Cu 桥箔 35 mΩ)和硼/硝酸钾(Boron-Potassium Nitrate,BPN)点火药(硼粉/1.50 μm,压药密度/1.57 g·cm^-3)验证了 CDU 的作用效能,在 0.36 μF/1.20 kV 下,测得回路峰值电流 2.032 kA,桥箔两端电压 0.9273 kV,峰值电流、电压延迟时间 32.4 ns,爆发点时刻 168.2 ns,爆发点功率 1.490 MW,且 CDU 能可靠进行 BPN的飞片冲击点火。结果表明,基于国产 MCT 和高压陶瓷电容的 CDU 基本适用于爆炸箔起爆器等脉冲大电流激发火工品,但其综合性能仍需改进。
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