摘要：阐述了20kV固态marx脉冲调制器的设计原理、结构特点及驱动控制方法。该系统由8级模块串联而成,每级模块的储能电容、高压充电和固态开关驱动供电均采用高压硅堆隔离,marx模块采用两只独立控制的高压绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)对模块的储能电容实现充电和放电。IGBT驱动电路采用高压硅堆隔离供电、光纤传输触发脉冲和高性能IGBT驱动模块TD350设计构成。驱动电路具备完善的欠压、过流和过压保护功能。marx模块采用插拔式结构,维护快捷简便。脉冲源在无强化散热措施条件下,输出方形高压脉冲幅度大于20kV,脉冲宽度为10μs,脉冲前后沿均为300ns,重复频率可达1kHz。

摘要：基于现场可编程门阵列(FPGA)和串联谐振充电电路,设计了一款参数可调、结构紧凑的固态marx高压脉冲电源。采用FPGA提供时序可调的控制信号,可产生电压幅值、脉宽和频率均可调的高压脉冲。采用串联谐振充电电路作为充电电源,能够更高效快速地对marx电路充电,且故障状态下具有一定的抗短路能力。实验中搭建了一台12级marx电路,能稳定输出电压幅值10 kV,重复频率10 kHz,脉宽5μs的高压重频脉冲,且脉冲参数可调。

摘要：设计了一款全固态高重频高压脉冲电源,主电路采用以IGBT为主开关的半桥式固态marx电路,驱动电路采用磁芯隔离带负压偏置的同步驱动方案,并由FPGA提供充放电控制信号和故障诊断、保护。该方案既可实现对多级电容的低阻抗的快速并联充电控制,又可实现截尾功能以加快脉冲后沿获得方波脉冲,且可实现百μs以上的宽脉冲输出,可用来产生高压脉冲电场。此外,该电源还可在突发模式下输出脉冲个数和频率均可调的多个高频脉冲系列。实验表明,该输出电压幅值可高达40kV,输出峰值电流可达100A,重频可达30kHz,上升沿和下降沿均低于100ns,突发模式下重频可高达200kHz。所设计的脉冲电源输出参数连续可调,且体积小巧。

摘要：磁控管是医用电子直线加速器的重要组成部分,其工作状态的好坏直接影响了电子直线加速器输出束流的品质。采用改良的marx发生器为主电路设计了一款磁控管加速极脉冲电源,主要包括脉冲充电电路及驱动和脉冲发生电路marx及驱动。对脉冲充电电路及驱动进行了说明,对marx主电路进行了原理分析和硬件计算,在Pspice软件下进行了电路仿真。实验数据表明,该电源系统设计合理,最大输出电压幅值10 kV,输出峰值电流1 A,重复频率250 Hz,脉冲宽度6μs。