高功率微波、加速器、生物醫(yī)學等應(yīng)用對脈沖功率系統(tǒng)提出了高重復(fù)頻率、長壽命、高可靠性、緊湊等方面的要求,由于固態(tài)器件（開關(guān)、儲能等）在重復(fù)頻率、壽命、可靠性等方面的優(yōu)勢,并且功率容量也越來越高,所以基于大功率固態(tài)電子器件的固態(tài)脈沖功率技術(shù)已成為脈沖功率技術(shù)發(fā)展的重要方向。在脈沖功率系統(tǒng)中,開關(guān)是其中最為關(guān)鍵的器件,其性能直接決定了系統(tǒng)的輸出性能,因此具有高功率容量、高重復(fù)頻率、長壽命,且穩(wěn)定可靠的固態(tài)開關(guān)成為固態(tài)脈沖功率技術(shù)研究的重點和難點。本論文正是針對上述需求,結(jié)合晶閘管電壓等級高、通流能力大、可靠性高的優(yōu)點,以及光導(dǎo)開關(guān)體積小、重復(fù)頻率性能好、響應(yīng)速度快、觸發(fā)抖動小、光電隔離的優(yōu)點,運用多個跨專業(yè)軟件平臺進行協(xié)同,設(shè)計并實現(xiàn)了一種新型的高壓光控脈沖晶閘管。本論文在半導(dǎo)體器件仿真的基礎(chǔ)上,結(jié)合光學、電磁、電路等仿真計算,采用不同領(lǐng)域的多個軟件工具進行協(xié)同設(shè)計,研究了多個物理參數(shù)之間的關(guān)系,得到了新器件的優(yōu)化設(shè)計參數(shù),實現(xiàn)了一種基于激光二極管驅(qū)動、光纖柔性耦合的高壓光控脈沖晶閘管。論文的主要內(nèi)容為:1.結(jié)合晶閘管和光導(dǎo)半導(dǎo)體開關(guān)的優(yōu)點,在軟件仿真計算結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了一種新的多門極、... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２俄羅斯Ｒａｎｅｔｓ－Ｅ移動式微波防御系統(tǒng)??

流體物理研宄所ＩＦＰ等均研制成功了功率容量數(shù)十ＭＷ的ＩＧＢＴ開關(guān)模塊，進一步??發(fā)展了數(shù)百千伏、百安培至千安培、數(shù)十赫茲至數(shù)百赫茲的重頻脈沖功率系統(tǒng)。??如圖１－４所示美國ＳＬＡＣ設(shè)計的全固態(tài)加法器式調(diào)制器，電壓５５０ｋＶ，電流２０００Ａ。??如圖１－５所示中國工程物理研究院流體物理研宄所研制的全固態(tài)Ｍａｒｘ發(fā)生器，電??壓５００ｋＶ，電流ｌｋＡｍ。由于單開關(guān)或模塊的耐壓仍然較低，電流較小，要實現(xiàn)更??高的峰值功率，均是采用大量的ＩＧＢＴ開關(guān)串并聯(lián)組合使用％。由于ＩＧＢＴ開關(guān)器??件的導(dǎo)通延遲時間、器件開通與關(guān)斷時間等參數(shù)均有較大的離散型，并無法簡單??的實現(xiàn)大規(guī)模串并聯(lián)組合，加之電磁兼容問題、價格較高問題等，基于ＩＧＢＴ開關(guān)??的脈沖功率系統(tǒng)目前峰值功率為數(shù)百兆瓦Ｐ＾ｌ。??ｊ續(xù)ｉｉｆｅ｜獻ｓ：涯：響史｜鍵＇證＿議??，ｆ?一Ｉ＇．??＜???圖１－４美國ＳＬＡＣ全固態(tài)加法器式調(diào)制器??４??

?流器件之?—４２１－２８］?〇??圖１－３?ＡＢＢ公司的壓接式ＩＧＢＴ模塊??基于ＩＧＢＴ器件的各種電路拓撲結(jié)構(gòu)及并聯(lián)，可以提供更加靈活、更大電流、??更髙功率，所以在機車牽引、電力發(fā)電、功率電源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但??在脈沖功率系統(tǒng)中，還沒有得到大規(guī)模應(yīng)用，但基于ＩＧＢＴ開關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，??采用該類器件作為開關(guān)的重頻脈沖功率系統(tǒng)仍然得到了快速發(fā)展。美國斯坦福加??速器研宄中心ＳＬＡＣ［２９＿＿、日本高能加速器研宄中心ＫＥＫＭ、中國工程物理研宄院??流體物理研宄所ＩＦＰ等均研制成功了功率容量數(shù)十ＭＷ的ＩＧＢＴ開關(guān)模塊，進一步??發(fā)展了數(shù)百千伏、百安培至千安培、數(shù)十赫茲至數(shù)百赫茲的重頻脈沖功率系統(tǒng)。??如圖１－４所示美國ＳＬＡＣ設(shè)計的全固態(tài)加法器式調(diào)制器，電壓５５０ｋＶ，電流２０００Ａ。??如圖１－５所示中國工程物理研究院流體物理研宄所研制的全固態(tài)Ｍａｒｘ發(fā)生器，電??壓５００ｋＶ，電流ｌｋＡｍ。由于單開關(guān)或模塊的耐壓仍然較低，電流較小，要實現(xiàn)更??高的峰值功率

【參考文獻】：
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本文編號：3505568