基于Marx電路因電感引入而帶來的升壓不確定性問題,所提Boost-Marx型高壓脈沖電源將Boost電路的升壓原理應(yīng)用于Marx發(fā)生器。通過對Boost-Marx拓撲結(jié)構(gòu)型高壓脈沖電源的穩(wěn)態(tài)工作進行研究,推導(dǎo)出當(dāng)電感連續(xù)導(dǎo)通時,穩(wěn)態(tài)工作模式下與輸入電壓、占空比和電路級數(shù)有關(guān)的輸出電壓公式。設(shè)計了4級Boost-Marx電路,每級電路由絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、快恢復(fù)二極管和電容器組成。實驗結(jié)果表明,Boost-Marx型高壓脈沖電源的輸出電壓公式是正確的。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖１?Ｂｏｏｓｔ電路圖??Ｆｉｇ．?１?Ｂｏｏｓｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ??２．２?Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ?發(fā)生器??Ｍａｒｘ發(fā)生器的基本工作原理為：首先對儲能??

ｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ??當(dāng)輸入電壓為２００?Ｖ，分別提供脈寬２?ｐ和??１０?（ｊｌｓ的驅(qū)動信號（頻率５?ｋＨｚ），４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ發(fā)??生器輸出電壓波形如圖８所示。當(dāng)輸入電壓為??２００?Ｖ，分別提供脈寬１０?｜ｘｓ、頻率５?ｋＨｚ和脈寬??５?｜ｊｌｓ、頻率１０?ｋＨｚ的驅(qū)動信號，４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ發(fā)??生器輸出電壓波形如圖９所示。??＂（２?ＭＳ，格）??（ａ）輸出電壓波形??＂（５０?ｎｓ／格）??（ｂ）輸出電壓前沿上升波形??圖６輸出電壓及其前沿上升波形??Ｆｉｇ．?６?Ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?ｒｉｓｉｎｇ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｒｏｎｔｉｅｒ??當(dāng)驅(qū)動信號頻率５?ｋＨｚ，脈寬２?ｐ時，分別提??供１００?Ｖ和４３０?Ｖ直流電壓輸入，４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ??發(fā)生器輸出電壓波形如圖７所示。??頻率／／ｋＨｚ??脈沖寬度??Ｕ＾ｓ??理論輸出??電壓??實驗輸出??電壓ｔｙｖ??１００??５??２??－４１７??－４１０??２００??５??２??－８３３??－８４０??４３０??５??２??－１?７９２??－１７００??２００??５??１０??－１０００??－９５０??２００??１０??５??－１?０００??－９７５??４?結(jié)論??對電感連續(xù)導(dǎo)通模式下的Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ穩(wěn)態(tài)電??路進行分析與數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得出Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｎｃ型高壓??脈沖電源的輸出電壓公式，為計算電感帶來的升??壓效應(yīng)提供了理論依據(jù)；建立Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ型聞壓??脈沖電源的電路模型并進行實驗，驗證了輸出電??壓公式的正確性，為Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ型高壓脈沖電源?

理論??計算值保持一致，驗證了輸出電壓公式的正確性。??表１?輸出電壓對比??Ｔａｂｌｅ?１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ??／／（２ｕｓ／格）?ｚ／（ｌ〇ｕｓ／格）??（ａ）脈寬２?ｕｓ?（ｂ）脈寬１０ｕｓ??圖８不同脈寬時的輸出電壓??Ｆｉｇ．?８?Ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｕｌｓｅ?ｗｉｄｔｈｓ??ｒ／（２?�。椋螅瘢�?＂（２?ＵＳ／格）??（ａ）輸入電壓丨００?Ｖ?（ｂ）輸入電壓４３０?Ｖ??圖７不同輸入電壓時的輸出電壓??Ｆｉｇ．?７?Ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ??當(dāng)輸入電壓為２００?Ｖ，分別提供脈寬２?ｐ和??１０?（ｊｌｓ的驅(qū)動信號（頻率５?ｋＨｚ），４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ發(fā)??生器輸出電壓波形如圖８所示。當(dāng)輸入電壓為??２００?Ｖ，分別提供脈寬１０?｜ｘｓ、頻率５?ｋＨｚ和脈寬??５?｜ｊｌｓ、頻率１０?ｋＨｚ的驅(qū)動信號，４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ發(fā)??生器輸出電壓波形如圖９所示。??＂（２?ＭＳ，格）??（ａ）輸出電壓波形??＂（５０?ｎｓ／格）??（ｂ）輸出電壓前沿上升波形??圖６輸出電壓及其前沿上升波形??Ｆｉｇ．?６?Ｏｕｔｐｕｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?ｒｉｓｉｎｇ?ｔｉｍｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｒｏｎｔｉｅｒ??當(dāng)驅(qū)動信號頻率５?ｋＨｚ，脈寬２?ｐ時，分別提??供１００?Ｖ和４３０?Ｖ直流電壓輸入，４級Ｂｏｏｓｔ－Ｍａｒｘ??發(fā)生器輸出電壓波形如圖７所示。??頻率／／ｋＨｚ??脈沖寬度??Ｕ＾ｓ??理論輸出??電壓??實驗輸出??電壓ｔｙｖ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Marx電路的納秒級高壓脈沖電源設(shè)計[J]. 嵇保健,王若冰,洪峰,臧鵬.  高電壓技術(shù). 2016(12)
[2]固態(tài)Marx發(fā)生器研究進展[J]. 劉克富.  高電壓技術(shù). 2015(06)



本文編號：2941626