脉冲功率技术指的是将低功率(电压、电流)能量储存在电场或磁场中,通过脉冲形成线和开关技术将其在时间尺度上压缩,而将电压、电流提高,以获得极短脉冲的高峰值功率电磁能量并释放到负载上去的一种能量压缩技术。由此可见,脉冲功率装置应该主要包括3大基本部分:低功率下的储能部分——初级能源;脉冲产生系统,即由低功率获得高功率的变换部分——脉冲形成及压缩系统;高功率负载——二极管系统。
脉冲功率装置是相对论电子注器件不可分割的组成部分,它的性能直接影响着器件的输出参数。
马克斯发生器——脉冲形成线——二极管组合是一种最典型、使用最广泛的脉冲功率装置;采用直线脉冲变压器或Tesla变压器都可以替代马克斯发生器产生初级高压脉冲对脉冲形成线充电。直线脉冲变压器的特点是电容器组的充电和放电过程都是并联的,利用变压比为1:1的脉冲变压器使次级电压因感应电压叠加原理而与初级线圈电压成N倍(N为初级线圈的个数)增长;Telsa变压器简单可靠,特别是它与同轴形成线在结构上一体化,十分紧凑,它还适合于重复频率运行,但它难以获得数兆伏电压和大的储能,因此适合中、小功率应用。
爆炸磁压缩脉冲功率系统也是高功率微波中得到重要应用的一种高功率脉冲源,它可以在us量级的时间内输出MJ量级的能量。其最主要的缺点是只能一次性使用。