多路Marx并联高压脉冲电源研究

• 作者: 姜松 李孜 洪凌锋 郭龙跃 饶俊峰
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 脉冲电源 Marx发生器并联 大电流 方波脉冲
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 脉冲功率技术
• 页码范围: 92-97
• 页数: 6页
• 分类号: TM832
• 字数: 3210字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202032.190472

摘要

脉冲功率技术在工业和生物医学领域有着广泛的应用,很多应用场合要求输出数百安培的高压脉冲.固态Marx发生器虽已研究多年,但是被广泛采用直插封装的IGBT和MOSFET功率半导体开关管的额定电流通常都低于100 A,无法满足低阻抗负载的应用需求.为提高输出脉冲电流幅值,提出两种多路Marx发生器并联的脉冲电源的拓扑结构,第一种方案采用多路Marx发生器直接并联,第二种是共用一组充电开关管的多路Marx发生器并联.由FPGA提供充放电控制信号,采用串芯磁环隔离驱动方案实现带负压偏置的同步驱动,主电路选用开通速度快、通流能力强的IGBT为主开关的半桥式固态方波Marx电路.实验结果表明,6路16级Marx直接并联的脉冲发生器能输出重频100 Hz高压方波脉冲幅值可达10 kV,在30Ω负载侧输出峰值电流可达300 A,上升时间230 ns.共用充电开关管的6路4级Marx并联发生器在5Ω电阻负载上的输出电流峰值可达300 A,最大输出电流可达460 A,上升时间272 ns.表明多路Marx发生器并联可以有效地减小系统内阻,提高系统带载能力;改进后的并联方案实现大电流脉冲输出的同时,所采用的开关管数量减小近一半,提高了系统的抗干扰能力的同时,降低了脉冲电源的成本;且增加级间并联导线可进一步改善均流效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李孜	上海理工大学机械工程学院	30	33	3.0	4.0
2	饶俊峰	上海理工大学机械工程学院	20	31	3.0	5.0
3	姜松	上海理工大学机械工程学院	20	19	3.0	3.0
4	洪凌锋	上海理工大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0
5	郭龙跃	上海理工大学机械工程学院	1	0	0.0	0.0