【摘要】：采用MOSFET半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)作為主放電開關(guān)取代氣體開關(guān)、高壓二極管替代充電電阻的技術(shù)方法,設(shè)計(jì)了一種基于功率MOSFET固態(tài)開關(guān)的納秒級(jí)全固態(tài)脈沖源。設(shè)計(jì)的脈沖源主開關(guān)級(jí)數(shù)共5級(jí),每級(jí)主開關(guān)分別由5只功率MOSFET半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)器件串聯(lián)組成,開關(guān)通斷控制采用脈沖隔離變壓器同步驅(qū)動(dòng)方式。在重復(fù)頻率1Hz~1kHz、充電電壓4kV、負(fù)載阻抗為1kΩ條件下,可實(shí)現(xiàn)輸出幅度大于20kV、前沿小于10ns且脈寬大于100ns的高壓快脈沖。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所采用的設(shè)計(jì)原理及方法的可行性,并給出了單次和重復(fù)頻率(1kHz)觸發(fā)信號(hào)作用下全固態(tài)脈沖源輸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[Abstract]:Using MOSFET semiconductor solid state switch as main discharge switch to replace gas switch and high voltage diode instead of charging resistance, a nanosecond all-solid-state pulse source based on power MOSFET solid-state switch is designed. The main switch series of the designed pulse source consists of 5 series, each stage is composed of 5 power MOSFET semiconductor solid-state switch devices in series respectively. The switching on and off control adopts the synchronous drive mode of pulse isolation transformer. When the repetition rate is 1Hz, the charging voltage is 4kV, the load impedance is 1k 惟, the output amplitude is more than 20kV, the front is smaller than 10ns and the pulse width is larger than 100ns. The design principle and the feasibility of the proposed method are verified by the experimental results, and the experimental results of the output of the all-solid-state pulse source under the action of single and repeated frequency (1kHz) trigger signals are given.
【作者單位】： 中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所脈沖功率科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61504127)
【分類號(hào)】：TN782

【參考文獻(xiàn)】

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5 孫柯;嵇保健;洪峰;虞超群;;等離子體高壓脈沖電源[J];電力電子技術(shù);2016年11期

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7 虞超群;嵇保健;孫柯;臧鵬;王若冰;;基于移相控制技術(shù)的納秒級(jí)高壓窄脈沖電源研究[J];電工電能新技術(shù);2016年09期

8 李璽欽;馮莉;趙娟;吳紅光;李洪濤;;基于冷陰極觸發(fā)管的重頻高壓脈沖源設(shè)計(jì)[J];電源學(xué)報(bào);2016年05期

9 馮宗明;馮元偉;李洪濤;丁明軍;;20kV固態(tài)Marx脈沖調(diào)制器研制[J];現(xiàn)代應(yīng)用物理;2016年02期

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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5 查申森,鄭建勇,蘇麟,吳恒榮,陳軍;基于IGBT串聯(lián)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)均壓研究[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2005年05期

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9 謝敏,丁伯南,劉云濤,馮宗明,馬成剛,馬軍,鄧維軍;脫硫用重復(fù)頻率脈沖電源設(shè)計(jì)[J];強(qiáng)激光與粒子束;2002年03期

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10 管心盼;趙燕田;陳洪林;;紙帶電火花打孔高壓脈沖源的設(shè)計(jì)[J];黑龍江自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;1992年02期

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4 楊峰;薛泉;陳志豪;聶在平;;一種高斯脈沖源的分析與設(shè)計(jì)[A];第十四屆全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

5 馮仕云;梁勤金;謝松楊;;高重頻高壓窄脈沖源[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2003）[C];2003年

6 張揚(yáng);陳敏德;;基于高速脈沖氫閘管的多路高壓快脈沖源的研究[A];全國(guó)第五屆核儀器及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

7 陳靜;;4kV功率MOSFET管納秒脈沖源[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

8 劉英;陳留根;;快前沿高壓脈沖源研制[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

9 馮仕云;梁勤金;石小燕;;全固態(tài)超寬帶脈沖源調(diào)試[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

10 王欣;唐丹;鄧君;陳敏德;;雙柵極氫閘流管高壓快脈沖源研究[A];全國(guó)第五屆核儀器及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

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8 吳濤;W波段脈沖源研究[D];電子科技大學(xué);2005年

9 謝昕韜;用于新型等離子天線的高壓高頻短脈沖源的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

10 謝子杰;多參數(shù)可調(diào)高壓脈沖源的研制及其滅藻實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2169423