RSD应用中磁开关饱和时间测量

采用串联RLC振荡电路脉冲测量磁开关的电压电流,拟合它的磁滞回线,并提取相关参数对它的饱和时间进行了设计。通过Saber仿真证明了该方法的可行性。通过计算和实验,获得其在300V～3000V下的饱和时间,计算结果在51.4μs到5.1μs之间,实验结果在51.0μs到5.0μs之间。     

空心线圈用于RSD开关电流测量

首先分析了高压大功率RSD开关电流的特点,确认了空心线圈测量方法.在比较空心线圈传感器自积分和外积分主要性能的基础上,对测量中相位误差的影响作了进一步研究分析.针对上升时间为微秒量级且含有低频分量的RSD开关电流,提出了调控相差的外积分测量方案.实际测量证明:调控相差的外积分测量法能较好地满足RSD开关电流测量的要求.     

半导体浪涌保护器基区参数探讨

讨论了半导体浪涌保护器件的基区宽度，着重分析了基区宽度与开通电压、静电电容、浪涌能力的关系，指出控制基区宽度，可有效地提高器件的浪涌能力，降低静电电容和开通电压     

多晶硅膜离子注入和扩散掺杂制备浅结的研究

本文对多晶硅膜离子注入掺杂和扩散掺杂制备浅发射结进行了实验研究。针对新型薄发射极晶闸管特性改善对薄发射极参数的要求,重点研究了采用不同方法时退火条件对薄发射区掺杂剖面、结深以及杂质总量的影响。管芯研究结果表明,在适当的退火条件下,离子注入掺杂制备浅结是改善器件特性较为理想的方法。     

RSD预充时间对开通电压峰值的影响研究

反向开关晶体管(RSD)的开通电压峰值直接影响器件的导通功耗。为研究开通电压峰值的影响因素,从RSD开通机理出发,在直接预充电路的基础上设计了实验方案,得到了同等预充电荷量下开通电压峰值随预充时间的变化趋势。测量结果表明,在一定预充电荷量下,随着预充时间增大,开通电压峰值先减小后增大。结合预充过程中器件内部的SRH复合和俄歇复合效应,提出了有效预充电荷量的概念并以此对实验结果作出解释。     

脉冲功率器件RSD非均匀导通的实验研究

介绍了一种新型基于可控等离子体开通的半导体功率器件,即反向开关晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD),简述了其基本结构及工作原理。从理论上分析了导致RSD非均匀导通的因素,并通过实验进行验证,得到了2.5kV电压下,峰值电流为14.4k ARSD的典型开通特性。分析和实验结果都显示,导致RSD非均匀导通的因素主要有:磁开关与触发回路配合不当、器件预充不足、主电流的di/dt过高以及工艺因素等,其中前两个因素最为明显,在使用中应予以特别重视并加以避免。实验结果与理论分析能够很好地吻合。     

两种不同预充拓扑的反向导通双晶复合管高压脉冲电路

为了获得窄脉宽下的大脉冲电流,研究了基于反向导通双晶复合管开关的2种不同预充拓扑的高压脉冲电路—直接预充拓扑和变压器预充拓扑。首先建立了RSD的工作拓扑模型,并分析了RSD正常开通所需要的条件:足够的预充电荷量QR和匹配的磁开关延时时间ts;然后按照开通的要求对电容、电感、负载等回路参数进行设计并选择合适的开关;最后,通过Saber仿真和实验验证了设计的合理性,并对结果进行了对比分析。根据实验结果,在主电压10kV下,两种拓扑电路分别成功通过了14μs脉宽下9.0kA的主电流和15μs脉宽下7.5kA的主电流,通过RSD开关的浪涌电流时间平方积分别为545A2·s、426A2·s。实验表明,直接式预充拓扑电路设计和维护相对容易,其主要应用在单次的人工控制环境;变压器预充拓扑电路能实现高低压隔离,其主要应用在重频自动控制环境。     

三电平逆变器空间电压矢量控制算法仿真研究

分析了三电平空间电压矢量调制基本原理,提出了一种首发矢量全部采用正小矢量或负小矢量的空间矢量调制(SpaceVectorMdulation,SVM)算法,给出了小三角形区域判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量的作用顺序和(SpaceVectorPulseWidthMdulation,SVPWM)信号的产生方法,探讨了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素,并推导了各合成电压矢量的作用时间。用归一法将其他5扇区全部划归一扇区计算。仿真实验结果证实了本文提出的空间电压矢量调制算法的有效性。     

基于RSD的脉冲放电系统主回路仿真与试验

研究了基于RSD开关的脉冲放电主回路,应用ATPDraw软件仿真了不同主电容、主电压、负载电阻条件下的输出电流波形,并在测试平台上进行了相应的开通试验.试验研究了不同叠片片数和不同主电压下磁开关的输出电压波形,为其配合RSD使用、保证合适延迟时间提供了依据.进行了直径40mm的RSD管芯极限通流试验,200μs脉宽下获得峰值电流42kA,与经验公式吻合.计算和试验结果都反映了RSD开通电压随峰值电流增大而增大的趋势.     

运用谐振触发方式的RSD脉冲电源

本文提出了一种运用谐振原理的可重复RSD脉冲电源。分析电路的工作特性并对其重要元件磁开关进行了重点设计。给出了实验结果，最后提出了几种改进电路参数的方法。