高压脉冲电源是产生低温等离子体的重要手段,在放电等离子体领域有着广泛应用。针对该领域对脉冲电源高功率密度、小型化要求的不断提高,设计研发了一种轻量化、紧凑型的级联高压微秒脉冲电源。电源的输出指标为:脉冲电压0～20 kV,重复频率0～10 kHz可调,脉宽5～30μs可调。该设计采用级联型电压叠加方式,将电源分为40个电压等级为500 V的重复单元模块,通过光纤触发系统控制每级模块半导体开关绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的开通和关断,得到不同脉宽和不同重复频率的高压脉冲波形。该设计优势在于将高压电源作低压模块化处理,每级主电路与开关驱动电路集成于1块PCB电路板上,大大简化系统结构,缩小系统体积。最后将研制的脉冲电源样机在阻性负载和放电电极负载下进行实验,实验结果表明光纤触发系统的同步性良好,电源的输出满足设计指标。