快脈沖放電電路的延時(shí)抖動(dòng)研究.pdf

1、全固態(tài)磁壓縮放電電路的高重復(fù)性、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)，使其在脈沖功率技術(shù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是光刻用準(zhǔn)分子激光器。隨著對(duì)光刻光源線寬、功率要求的提高，光刻用準(zhǔn)分子激光器一般采用雙腔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)雙腔放電的延時(shí)抖動(dòng)異常敏感。因此，如何降低全固態(tài)磁壓縮放電電路的放電延時(shí)抖動(dòng)成為這類快脈沖放電電路的重點(diǎn)問(wèn)題。
　　本論文基于實(shí)驗(yàn)室研制的用于準(zhǔn)分子激光器的快脈沖放電電路進(jìn)行研究，通過(guò)放電實(shí)驗(yàn)對(duì)電路的放電延時(shí)抖動(dòng)進(jìn)行分析，初步找出抖動(dòng)原因，發(fā)

2、現(xiàn)使用一種特制的兩級(jí)耦合復(fù)位回路能夠顯著降低放電抖動(dòng)。為找出復(fù)位電路的工作機(jī)理，進(jìn)一步控制放電抖動(dòng)，使用PSpice軟件對(duì)電路進(jìn)行分析。通過(guò)磁芯的實(shí)際B-H回線建立磁開(kāi)關(guān)、可飽和脈沖變壓器的仿真模型，使用ABM器件對(duì)充電電源進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整體脈沖電路的仿真。通過(guò)建立的電路仿真模型，對(duì)電路放電抖動(dòng)的相關(guān)因素進(jìn)行仿真驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)初始充電電壓值1 V的電壓波動(dòng)會(huì)引起5-10 ns的放電抖動(dòng)。對(duì)兩級(jí)耦合復(fù)位回路進(jìn)行仿真分析，證實(shí)復(fù)位回路可將放

3、電抖動(dòng)從μs量級(jí)降低到 ns量級(jí)，對(duì)復(fù)位電路的工作原理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)復(fù)位的關(guān)鍵因素在于復(fù)位回路可在放電過(guò)程之前有效地對(duì)各級(jí)磁芯狀態(tài)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定復(fù)位。
　　通過(guò)對(duì)復(fù)位回路中復(fù)位線圈的繞組方式、繞組匝數(shù)、回路串聯(lián)電感、充電電源的開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行優(yōu)化分析，選取復(fù)位效果最佳參數(shù)可將放電抖動(dòng)降低到86 ns；通過(guò)在二級(jí)復(fù)位回路中引入合適的復(fù)位電流源，進(jìn)一步將抖動(dòng)控制到37 ns。同時(shí)，對(duì)主回路中諧振電感及各級(jí)磁芯繞組匝數(shù)對(duì)電路工作狀態(tài)的影響進(jìn)行仿真