本文選題：超快 + ns　； 參考：《深圳大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：脈沖功率技術(shù)自問世以來便廣泛的應(yīng)用在諸多領(lǐng)域,例如高功率相干輻射源、時間展寬分幅相機(jī)、慣性約束核心聚變等國防現(xiàn)代化和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。隨著其應(yīng)用的范圍越來越廣,脈沖功率技術(shù)目前正朝著電壓幅值高、電流峰值大、前沿時間短、脈沖寬度窄、可重復(fù)率高和體積小的趨勢發(fā)展。由于電壓輸出幅度高、結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn),Marx發(fā)生器在脈沖功率有著不可或缺的地位。調(diào)制器是產(chǎn)生高壓脈沖的重要技術(shù)手段,而調(diào)制開關(guān)又是調(diào)制器的關(guān)鍵部件。功率MOSFET具有重復(fù)工作頻率高、通斷速度快、體積小、工作性能穩(wěn)定和壽命長等特點(diǎn),因此功率MOSFET調(diào)制開關(guān)被廣泛應(yīng)用在具有納秒級前沿時間的脈沖產(chǎn)生器中。由于單管功率MOSFET耐壓比較低(≤1000 V),無法滿足產(chǎn)生數(shù)千伏高壓脈沖幅度的要求;而采用磁感應(yīng)疊加原理研制的超快高壓脈沖產(chǎn)生器,雖然輸出的脈沖電壓幅度達(dá)到數(shù)千伏甚至數(shù)十千伏,但是脈沖產(chǎn)生器的體積龐大。本論文采用Marx發(fā)生器電路結(jié)構(gòu),結(jié)合多個功率MOSFET串聯(lián)的方法,不僅減小了體積,而且提高了輸出脈沖電壓幅值。本文做了以下工作:1)闡述了功率脈沖技術(shù)的定義與應(yīng)用領(lǐng)域,對主流的一些功率器件的性能參數(shù)作了比較,并分析總結(jié)了固態(tài)調(diào)制開關(guān)的幾種典型組合形式,介紹了功率脈沖技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。2)通過分析功率MOSFET模型和開關(guān)轉(zhuǎn)換過程,闡述了各種寄生參數(shù)和分布參數(shù)對功率MOSFET開關(guān)性能的影響,并確定了Marx負(fù)高壓脈沖發(fā)生器的驅(qū)動方式。3)分析了Marx發(fā)生器和功率MOSFET串聯(lián)調(diào)制開關(guān)的工作原理,并利用軟件(Or CAD PSpice Release 10.5)對基于功率MOSFET串聯(lián)調(diào)制開關(guān)的Marx負(fù)高壓脈沖發(fā)生器的輸出特性進(jìn)行了仿真。4)研制出了基于功率MOSFET串聯(lián)調(diào)制開關(guān)的六級Marx負(fù)高壓脈沖發(fā)生器,實(shí)驗(yàn)分析了輸出耦合電容、負(fù)載電阻變化對輸出脈沖的影響。獲得了下降沿為10 ns、脈寬為60 ns、電壓幅度為-6.5 k V的負(fù)高壓脈沖。總結(jié)了實(shí)驗(yàn)過程中所遇見的一些問題及其解決辦法。5)總結(jié)了本篇論文已完成的工作,并展望了未來的工作方向。
[Abstract]:Pulse power technology has been widely used in many fields since its inception, such as high power coherent radiation sources, time broadening camera, inertial confinement core fusion and other national defense modernization and high-tech industries.With its wide application, the pulse power technology is developing towards the trend of high voltage amplitude, large current peak, short front time, narrow pulse width, high repetition rate and small volume.Marx generator plays an indispensable role in pulse power because of its high output amplitude and simple structure.Modulator is an important technique to generate high voltage pulse, and modulator switch is the key component of modulator.Power MOSFET has the characteristics of high repetition rate, fast on-off speed, small volume, stable performance and long life. Therefore, power MOSFET modulation switch is widely used in pulse generator with nanosecond forward time.Because of the low voltage (鈮，

本文編號：1770376