基于Marx和LTD拓扑的全固态复合模式脉冲源的研制

摘要：

针对不同应用领域中负载阻抗的多样性,研制一种基于Marx和直线型变压器驱动源(LTD)拓扑的复合模式脉冲源.该脉冲源包含4个LTD模块,且每个LTD模块由1个3级Marx电路组成.其主要优点是可以降低对隔离电源模块、触发同步性的要求,负载适应能力强,并且可使脉冲装置小型化.首先对该脉冲源拓扑结构和参数进行设计和理论计算,并采用PSpice软件验证其可行性,最后研制复合模式脉冲源的样机并测试其性能.该脉冲源采用MOSFET作为主开关,二极管作为隔离元件,用含锁相环功能的现场可编程门阵列(FPGA)产生控制信号.该脉冲源的输出脉冲参数:幅值为0～8 kV,脉宽为60～160 ns,脉宽步进可达1 ns,重复频率为1 kHz,上升沿约10 ns.通过FPGA产生相移控制信号对该脉冲源的每级进行单独控制,可实现对输出脉冲上升沿和下降沿的灵活调节.脉冲源采用模块化设计,可以通过增加模块数量方便地提高最大输出电压.

关键词：脉冲源、Marx、直线型变压器驱动源、固态开关、现场可编程逻辑门阵、列锁相环

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分类号：TM832(高电压技术)

资助基金：重庆市杰出青年基金cstc2014jcyjjq90001;国家自然科学基金51477022;重庆市科技计划项目社会事业与民生保障科技创新专项主题专项项目cstc2015zdcy-ztzxX0003;科技部国家重点研发计划2016YFB0900902

在线出版日期：2018-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3089-3097