全固态双极性纳秒脉冲电源研制及应用

• 作者: 李帅康 黄邦斗 章程 邵涛
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 关键词: 双极性脉冲电源 磁压缩 固态开关 纳秒脉冲放电 大气压等离子体
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 高电压及脉冲功率技术|High Voltage and Pulsed Power Technology
• 页码范围: 40-50
• 页数: 11页
• 分类号: TM832|O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202133.210008

摘要

研制了一种双极性交替的纳秒高压脉冲电源,进行了双极性纳秒脉冲放电产生等离子体研究.该电源先通过固态开关IGBT将直流电压截断成电压脉冲,通过可饱和脉冲变压器拓扑,实现升压并缩短脉冲上升沿.该电源可在一个周期内输出极性相反的2个脉冲,且时序可以灵活控制.通过优化调整器件参数,研制了两种不同输出性能参数的双极性纳秒脉冲电源:①峰值电压10?kV、爆发模式脉冲重复频率500?kHz(正负脉冲间隔2?μs)、连续重复频率1?kHz;②峰值电压25?kV、爆发重频200?kHz、连续重频600?Hz.测试电源的运行性能,发现电源存在温度升高的情况,但长时间(>0.5?h)运行温度趋于稳定.10?kV电源连续运行在1?kHz时最高温度点50.5?℃;25?kV电源连续运行在600?Hz时最高温度点60?℃.利用该电源驱动线板电极阵列和表面介质阻挡放电结构,证实了该电源可以用于常压空气条件下产生大面积等离子体.