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高重复频率的脉冲功率源技术是脉冲功率技术发展的方向之一,高重复频率脉冲功率源技术的关键技术是高重复频率的开关技术。适合运行在MHz重复频率下的电子器件主要有MOSFET、IGBT和PCSS,其中MOSFET和IGBT是电信号触发的器件,PCSS是光信号触发的器件。单器件的MOSFET和IGBT的耐压和电流非常有限,需要进行大量器件的串联和并联使用来提高开关电压和电流。MOSFET的工作速度比IGBT高,耐压和电流比IGBT小,本文采用MOSFET研究工作在更高频率下的固体开关技术。 使用MOSFET大量串联和并联的关键技术有:触发信号的光纤隔离技术、MOSFET器件的驱动技术、MOSFET动态过程中的电压和电流均衡技术、MOSFET器件过电压保护技术。本文针对以上关键技术进行了理论上的电路参数设计,建立电路模型并使用PSpice进行数值模拟,并据此进行了关键器件的选择,构建试验平台开展相应的研究工作。试验表明MOSFET开关可以工作在数兆赫兹的重复频率下,在串联和并联使用少量MOSFET器件后可以提高开关的耐压和电流,同时不会对开关的前后沿造成太大影响。试验研究也发现了大量MOSFET器件串并联使用以进一步提高开关耐压和电流时潜在的问题。同时运用MOSFET开关构成的脉冲发生装置,研究了MOSFET器件在脉冲电压下的耐压特性,为器件保护技术明确了指标。