基于移相控制的全固态高压脉冲电源设计
摘 要： 针对传统高压脉冲的功率器件耐压值有限，电压等级难以提升，效率低的缺陷，提出了一种基于移相控制技术的全固态高压脉冲电源。充电电源部分采用移相控制ZVS PWM全桥变换电路，减小开关损耗；高压脉冲电路以全固态IGBT作为主开关器件，不仅能提升电压等级，还能对脉冲宽度和频率进行调节。实验结果表明，输出脉冲电压最大值为10 kV，具有纳秒级陡峭前沿，且频率、脉宽均可调。
关键词： 移相控制； 高压脉冲电源； IGBT； 纳秒级陡峭前沿； Marx发生器
中图分类号： TN911⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2017）22⁃0172⁃04
Abstract： Since the traditional high⁃voltage pulse power device has the defects of limited withstand voltage value and low efficiency， and is difficult to improve voltage level， an all⁃solid⁃state high⁃voltage pulse power supply based on phase?shifting control technology is put forward. The phase⁃shifting control ZVS PWM full⁃bridge conversion circuit is used in the charging power supply to reduce the switching loss. The high⁃voltage pulse circuit taking all⁃solid⁃state IGBT as its main switching device can improve the voltage level， and adjust the pulse width and frequency. The experimental results show that the all⁃solid⁃state high⁃voltage pulse power supply has maximum output pulse voltage of 10 kV， possesses the nanosecond steep rise， and its frequency and pulse width can be adjusted.
Keywords： phase⁃shifting control； high⁃voltage pulse power supply； IGBT； nanosecond steep rise； Marx generator
0 引 言
脉冲功率技术是一种电物理技术，是将较长时间内存储起来的能量在极短的时间内向负载输出功率密度极高的能量，实现输出功率对输入功率的压缩。目前，脉冲功率技术的应用正逐渐发展到工业、民用科技领域，如环境保护中处理烟气、生命科学领域中强脉冲电场对人体的影响等[1]。这些都对脉冲功率技术的发展作出了更高的要求，使得脉冲功率技术成为当时最为活跃的研究领域之一[2]。
全固...
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