電容儲能是被研究最早的一種儲能方式，也是目前應用最廣的儲能方式。其技術成熟，可用于毫秒、微妙、納秒量級的脈沖功率裝置中。作為儲能器件，具有容量大、內部電感極小、耐壓高的特性，儲能達數千焦耳至數兆焦耳，缺點是儲能密度低，在10^7j以上的裝置上使用不夠經濟。模塊化電容儲能脈沖功率源系統(tǒng)主要由三個部分組成：
● 電容充電裝置；
● 脈沖成形網絡模塊；
● 測控系統(tǒng)。
電容儲能脈沖功率源工作原理可以下圖來說明
圖示：單模塊脈沖功率電源電路
電容儲能式功率脈沖電路包括高壓充電電源u、儲能電容c、阻尼二極管d1、主開關k1、調波電感l(wèi)和負載r幾部分。開關采用真空觸發(fā)開關，應具有極高的di/dt性能。調波電感用來調整負載電流的幅度和脈寬。阻尼二極管的作用是防止反向電壓對電容反向充電，避免損壞電容器。負載r包括軌道阻抗和電樞阻抗。假設開關是理想的，當開關k2閉合時，電容向負載放電，同時向電感充電，此階段為電流上升階段，二極管d1，反偏截止；當電流上升到最大值時，二極管d1正偏導通，阻止電流對電容反向充電，此時電感中積蓄的能量經二極管di、d2繼續(xù)向負載供應，此階段為電流下降階段。整個過程可用如下函數來表示
式2中，i0為電流最大值；t為電流脈沖底寬。放電電流曲線見下圖3。t＜t0負載電流呈正弦變化；t≥t0負載電流呈指數變化。
圖2：放電電流曲線