高重復(fù)頻率固態(tài)矩形脈沖調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、高重復(fù)頻率是脈沖功率技術(shù)的發(fā)展的研究熱點(diǎn)，近年來，高重復(fù)頻率脈沖功率源在離子束kicker、高功率激光、電磁脈沖、電磁發(fā)射乃至民用等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用。
　　開關(guān)是脈沖功率技術(shù)中最關(guān)鍵的器件之一，開關(guān)的性能在一定程度上決定了系統(tǒng)的整體性能。脈沖功率裝置中通常是開關(guān)限制了裝置的性能，例如，限制了峰值功率和重復(fù)頻率等。常用的傳統(tǒng)開關(guān)有閘流管、引燃管和火花間隙開關(guān)等，這些開關(guān)受限于它們的使用壽命、高成本、低重復(fù)頻率和高損耗等。而基于功

2、率半導(dǎo)體固態(tài)開關(guān)技術(shù)不僅解決了上述問題，還在諸如:穩(wěn)定性、維護(hù)等方面表現(xiàn)出色。常用的固體開關(guān)有:MOSFET、IGBT、SOS、SIThy、PCSS，它們的性能參數(shù)各有差異，可應(yīng)用于不同場合。論文采用的MOSFET，具有重復(fù)頻率高、導(dǎo)通和關(guān)斷時間短等優(yōu)點(diǎn)。
　　單個MOSFET的耐壓和電流能力有限，需要產(chǎn)生高壓和大電流時，需要對MOSFET進(jìn)行串并聯(lián)操作，論文采用電壓感應(yīng)疊加(IVA)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體上分為觸發(fā)控制系統(tǒng)、多通道光

3、纖隔離、疊加系統(tǒng)等，其中，觸發(fā)控制系統(tǒng)和疊加系統(tǒng)采用光電隔離傳輸觸發(fā)信號。
　　以單片機(jī)和FPGA為邏輯核心，設(shè)計了控制信號發(fā)生器。FPGA采用100MHz的晶振，最小邏輯周期僅為10ns?？刂菩盘柊l(fā)生器最多給出6路同步信號，F(xiàn)PGA給出的信號經(jīng)20路同步光纖隔離發(fā)射，再經(jīng)一路轉(zhuǎn)二路光纖分路器后，最多可得到240路同步觸發(fā)信號。得到的光纖隔離信號經(jīng)調(diào)理放大后，直接給MOSFET驅(qū)動電路做觸發(fā)信號。
　　開展了MOSFET驅(qū)動