基于Marx电路的纳秒级高压脉冲电源设计

• 作者: 嵇保健 洪峰 王若冰 臧鹏
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 高压脉冲电源 Marx发生器 脉冲功率 绝缘栅双极晶体管 同步驱动 ns级脉冲
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 气体放电及其应用
• 页码范围: 3758-3762
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20161128006

摘要

为满足等离子体污水处理对高压脉冲电源的要求,设计了一种基于Marx发生器的紧凑型、高重复频率纳秒级高压直流脉冲电源,该脉冲电源以绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为放电主开关,并使用多输出磁环变压器为IGBT提供驱动信号.Marx发生器由25级电路组成,每级电路由IGBT开关、快恢复二极管以及电容器组成.充电时,通过电感和二极管对电容充电,减小电路功率损耗;放电时,电感对输出脉冲高电压与输入电源之间进行隔离.为了保护IGBT开关在短路等情况不被过电流损坏,使用了过电流保护电路.实验结果表明,输入电压为500 V低压时,串联25级电路即可获得最大幅值为10 kV、最小脉宽为400 ns且脉冲前沿为50 ns的高压脉冲,可实现反应器中气体的电晕放电,达到污水快速净化的目的.