大功率IGBT在固态脉冲调制器中的应用

介绍了感应叠加型大功率同态脉冲调制器;使用3.3kV/800A绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为调制器组元电路开关,设计了大功率固态脉冲调制器用3.3kV/800A IGBT的驱动和保护电路;给出了相关的实验波形.     

新型大功率全固态调制器

介绍了大功率兆瓦级发射机的调制器种类,描述了采用电子管开关的调制器的工作原理以及新型采用全固态开关的调制器的工作原理,并对两种采用不同开关的调制器的性能进行了对比,介绍了一种可供兆瓦级发射机使用的全固态调制器。     

180 kW全固态高压脉冲调制器的设计

为克服以真空电子管作为脉冲开关的传统调制器的缺点,介绍了一种以半导体器件作为脉冲开关的全固态高压脉冲调制器的设计工作。该调制器用于取代传统调制器来驱动速调管,输出脉冲功率180 kW(15 kV,12A)。分析了它的串联开关拓扑结构后讨论了开关器件的工艺和参数选择、均压网络对系统暂态和稳态能量的控制I、GBT驱动电路高压隔离与精确同步的解决方案以及系统控制策略的实现等关键技术。还开展了模拟打火条件下的快速过流保护试验并给出了试验波形。利用SABER软件对调制器电路的仿真和与实际测试波形的对比结果证明:这种固态调制器能够可靠工作。     

大功率固态脉冲调制器技术分析

介绍了目前国际高能粒子加速器领域中大功率固态高压脉冲调制器的发展状况,讨论了串联开关型和感应叠加型两种技术路线的特点,后者因输入电压低、变压器采用同轴结构等原因有一定的优越性。建立了单元电路的简化模型,仿真显示减少单元电路漏感是实现快速脉冲的关键。该路线涉及大功率IGBT快速驱动技术、同轴磁芯设计等其它关键技术。最后给出了一台34 MW速调管的调制器设计方案和单元电路输出波形。     

IGBT在雷达发射机中的应用

介绍了用ＩＧＢＴ实现单脉冲雷达调制器电路的方法．对ＩＧＢＴ驱动模块Ｍ５７９６２Ｌ进行了分析,通过对该调制器电路波形的测试及分析,证明了ＩＧＢＴ在窄脉冲态下作为脉冲调制器控制开关应用的可行性。     

-80kV/8kHz回旋管调制器的设计

近年来,国内固态刚管调制器凭借其显著优势得到了广泛应用,但用于高压高重复频率场合的固态调制器还未见报道.由于刚管调制器为硬开关,在高压高重复频率下存在较严重的损耗.此处介绍了一种脉冲电压80 kV,重复频率高达8 kHz的固态刚管调制器研制过程,着重介绍了研制过程中遇到的问题,分析了采用固体灌封方式存在的缺点,提出采用...     

全固态浮动板脉冲调制器的研究

全固态脉冲调制器是近年来发展起来的一种新型的高可靠性脉冲调制器。本文介绍了浮动板脉冲调制器的特点,分析了电子管调制器的不足和全固态调制在技术上的进步及全固态浮动板脉冲调制器的特点、工作原理、技术指标及主要参数计算。对工程设计的技术难点包括全固态技术的实现、开关管通断一致性问题、脉冲传递和高压隔离问题进行了分析并提出了解决方案,讨论了这种类型的调制器在雷达发射机中的应用前景。     

采用逆变高压电源的50MW脉冲调制器保护电路

介绍了合肥同步辐射光源50 Mw大功率速调管脉冲调制器的恒流逆变充电电源。分析了充电电源和脉冲形成网络连接时反向电压对电源高压输出电路的不利影响,使用数值模拟程序模拟计算了PFN电路中的反向电压,设计了充电电源保护电路并给出了实际运行中的工作波形。     

RSD重复频率脉冲功率电路的研制

研制了一种基于高速大功率半导体脉冲开关反向开关晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)的重复频率脉冲功率电路,电路主要包括放电电容充电回路、主回路及BSD预充回路等部分.分析了脉冲功率电路及磁开关工作原理.设计了工作电压为2.4 kV时的电路及磁开关参数.试验结果表明,当重复频率为1...     

大功率回扫充电脉冲电源

为了提高发射机输出脉冲幅度的稳定度,研制了平均功率约10kW的脉冲电源,采用回扫充电技术给线型调制器的脉冲形成网络充电。该电源充电、放电分时进行,可控制调制器连通以减小电源纹波影响调制器指标;采用IGBT作为充电开关。在讨论了IGBT的驱动电路和保护电路设计后还阐述了工程应用中电源各重要参数的计算和几个关键点有详细的说明,并给出了样机的测试波形,测试结果证明,该电源达到了试验要求。     

小型化、一体化浮动板脉冲调制器的研究

脉冲调制器是雷达发射机中的关键部分,对雷达整机性能影响重大。本文针对机载雷达发射机对脉冲调制器体积小、一体化的要求,提出了一种小型化、一体化的浮动板脉冲调制器的设计方法。该方法统一调制器的设计思想,合理布局,结构紧凑,实现了调制器的小型化、一体化设计,提高了调制器的可靠性、可维修性。     

IGBT串联技术在雷达脉冲调制器中的应用

介绍了氢闸流管开关雷达脉冲调制器的工作过程和特点,给出了串联IGBT新型调制器的技术方案,并对IGBT的驱动保护和串联运行电压失衡原因进行了分析,给出了电压均衡方法,证明了串联IGBT在雷达脉冲调制器中应用的可行性.     

激光电容半桥串联谐振充电电源研究

在重复率脉冲固体激光器中,由于储能电容需要频繁的充放电,通常采用谐振充电电路以适应其负载的大范围变化。为此研制了开关频率为20kHz,充电电流为2.1A,最高充电电压为1.86kV的半桥串联谐振充电电路。该电路工作于电流断续模式,开关管的开通和关断均为软开关。通过对周期电压、电流递推公式的分析,表明该工作模式中每个周期的平均充电电流均为恒定。应用递推公式计算稳态和暂态谐振电容电压和电流,结果显示暂态最大工作电压是稳态最大电压的2倍,暂态最大电流为稳态最大峰值电流的1.5倍,为谐振电容和开关管的选取提供了依据。     

一种可控恒流脉冲刺激器设计

为满足术中神经监测系统中运动诱发电位刺激器的设计需求,设计了一种可控恒流脉冲刺激器。采用2个基于UC3845的反激式开关电源产生所需电压,IGBT作为总开关管控制脉冲发放,三极管控制电路实现恒流。刺激器的特点是输出脉冲参数调节范围大、输出档位多、控制精度高、响应速度快而且档位多。当所有设置完成后,刺激器能在100ms内实现脉冲发放,最大输出脉冲幅度为100mA,脉冲各参数相对误差都小于5%。测试结果表明,刺激器各项指标都达到了设计要求,该刺激器也可用于其他需要输出恒流脉冲的场合。     

A new parallel ZVS converter with less power switches and low current stress components

A new direct current (DC)/DC converter with parallel circuits is presented for medium voltage and power applications. There are five pulse‐width modulation circuits in the proposed converter to reduce current stress at low voltage side for high output current applications. These five circuits share the same power switches in order to reduce switch counts. To reduce the converter size, conduction loss, and voltage stress of power semiconductors, the series connections of power metal‐oxide‐semiconductor field‐effect transistor (MOSFET) with high switching frequency instead of insulated gate bipolar transistor (IGBT) with low switching frequency are adopted. Thus, the voltage stress of MOSFETs is clamped at half of input voltage. The switched capacitor circuit is adopted to balance input split capacitor voltages. Asymmetric pulse‐width modulation scheme is adopted to generate the necessary switching signals of MOSFETs and regulate output voltage. Based on the resonant behavior at the transition interval of power switches, all MOSFETs are turned on under zero voltage switching from 50% load to 100% load. The circuit configuration, operation principle, converter performance, and design example are discussed in detail. Finally, experimental verifications with a 1.92 kW prototype are provided to verify the performance of the proposed converter. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于定频PWM稳压的电流互感器取能电源设计方法

针对输电线路电流大范围波动导致在线取能装置能量溢出问题,利用脉冲宽度调制技术能够有效地对取能装置进行稳压。计及常规高频PWM信号所引起晶体管的死区问题,在常规PWM稳压的基础上提出了一种能够自适应稳压同时在电流巨大时不需要高频PWM波的取能装置。首先在分析电流互感器取能原理的基础上建立取能负载模型,推导出负载电压与电流互感器母线电流的关系,通过引入开关电路,由固定频率PWM脉冲信号控制晶体管的导通与关断,从而解决电流过大时能量溢出问题;同时构建仿真实验平台,仿真验证该方法能够在母线电流变换的条件下达到自动调节取能负载电压的效果,证明了所提方法的可行性。     

A repetitive high voltage pulse adder based on solid state switches

A repetitive high voltage pulse adder based on solid state switches with isolated recharge is described. All capacitors in the modulator are recharged separately through a corresponding magnetic core transformer by a common high frequency power supply. This circuit configuration simplifies the insulation design and arrangement. This scheme is suitable for high frequency pulse discharge due to its high charge efficiency. At the same time it retains the inherent switch protection capability similar to a solid-state Marx modulator. In our present work, a 22-stage test modulator has been built and successfully operated at output voltage of 20 kV with repetitive rate of 20 kHz, rise time of 150 ns and pulse width of 3 ?s. The primary experiments verified the system feasibility.     

IGBT串联技术在雷达脉冲调制器中的应用

介绍了氢闸流管开关雷达脉冲调制器的工作过程和特点,给出了串联IGBT新型调制器的技术方案,并对IGBT的驱动保护和串联运行电压失衡原因进行了分析,给出了电压均衡方法,证明了串联IGBT在雷达脉冲调制器中应用的可行性。     

一种幅频可调的高频高压方波电源的研制

针对现有气体开关频率低、幅值不易控制的缺点,以固体开关绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为主要开关元件,由单片机来控制频率和占空比的调节,通过脉冲变压器升压和整形电路的整形,得到高频高压方波电压.脉冲电压频率可以在1～15 kHz之间任意调节,电压幅值可在0～20 kV之间连续可调.电源同时具有良好的过压和过流保护作用.