容性负载下固态Marx发生器的保护方式研究

发布时间：2021-05-11 05:14

　　脉冲功率在工业等领域应用日趋广泛,固态Marx发生器—一种重要的产生脉冲功率的手段已经获得了普遍的认可和采用,但固态Marx发生器在容性负载下仍存在诸多问题。针对这一现状,本文阐述了典型的Marx发生器的电路结构,并分析了Marx发生器工作过程中可能出现的三种工作模态,并给出了三种状态下Marx发生器的简化电路模型。借助基本工作模式的原理特性进一步的分析了在容性负载下Marx发生器的整体工作特性,分析了在容性负载工作条件下可能出现瞬时电流过大的情况,会造成开关器件和储能电容因电流过大而发生性能改变甚至损毁。对于这种情况,总结了现有的保护限流电路的特点,比较了不同处理方式的优缺点。接着本文通过分析MOSFET、IGBT的内部结构、工作原理,并给出了这两种器件的工作特性。结合电压驱动型器件的工作原理和输出特性,设计了一种能够快速响应且不会发生故障锁死的保护电路,能够轻松的应对容性负载或负载不确定的情况,对瞬间的过流可实现柔性可变的自主限制,同时在正常情况下也不会影响固态Marx的脉冲上升沿陡度等输出性能;并设计了一种巧妙的取电电路,该电路借助每一级电容的能量进行转换,给同一级的驱动电路供电... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 脉冲功率技术概述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题背景
    1.4 研究路线
2 容性负载下固态Marx发生器特性分析
    2.1 传统Marx发生器工作原理
    2.2 容性负载下固态Marx发生器的特性
3 半导体开关器件特性和利用方法
    3.1 半导体功率开关器件发展进程
    3.2 电压驱动型开关器件工作原理
    3.3 电压型器件工作特性分析
    3.4 器件特性的合理利用
    3.5 结合可变电阻区特性的驱动保护电路设计
4 Marx发生器的设计及其实验分析
    4.1 原理样机介绍
    4.2 实验结果分析与总结
5 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表论文及申请的专利
    发表论文
    申请专利
    所获奖项



本文编号：3180793