基于DSRD的脉冲功率源系统设计及研制

发布时间：2023-03-04 23:43

　　开关是脉冲功率系统的关键部件,其特性参数直接影响输出脉冲的上升时间、幅值、关断时间等。目前,脉冲功率系统所使用的开关多为气体开关,其优点是具有大电流、高电压等特性,但是由于气体放电本身性质的限制,使得脉冲功率系统在重复频率、稳定性和寿命等性能方面受到很大的限制。相较之下,功率半导体开关具有开关速度快、寿命长、重复频率高和稳定性好等特点,是很有发展潜力的一类脉冲功率开关。而在半导体开关之中,漂移阶跃恢复二极管(DSRD)是一种新型的开关,它具有功率容量大(108-1010 W)、开关速度快(亚纳秒级)、功率密度大、转换效率高、重复频率高等优点,被认为是脉冲功率发生器的理想固态开关。采用DSRD作为核心器件设计的固态脉冲发生器,能够提高开关速度、工作耐受温度,减小装置体积,实现重复频率脉冲功率系统的小型化。本文首先介绍了等离子体断路开关放电理论,在此基础上阐述了新型半导体功率器件漂移阶跃恢复二极管的工作机理和特性。对两种基于DSRD的典型工作电路进行了工作过程分析,提出了实现高功率脉冲功率源的设计方法。建立了 DSRD器件的等效电路模型,并采用仿真分析的方法进行了研究,获得了实现DSRD性...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 脉冲功率技术概述
    1.2 相关开关器件介绍说明
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外DSRD器件发展情况
        1.3.2 国内DSRD器件发展情况
    1.4 本文主要工作及章节安排
第二章 基本理论分析
    2.0 引言
    2.1 等离子体断路开关工作原理
    2.2 DSRD基本工作原理
    2.3 基于DSRD的典型电路分析
第三章 系统仿真实验研究
    3.1 DSRD仿真模型建立
        3.1.1 DSRD器件性能
        3.1.2 DSRD仿真模型建立
        3.1.3 仿真模型验证
    3.2 脉冲发生器系统电路设计
        3.2.1 脉冲发生器模块化设计
        3.2.2 脉冲发生器系统电路设计
        3.2.3 参数优化
    3.3 脉冲发生器仿真工作
    3.4 本章小结
第四章 脉冲发生器系统研制及测试
    4.1 脉冲发生器系统研制
    4.2 脉冲发生器系统工作情况测试及分析
    4.3 基于多个DSRD脉冲发生器输出波形测试及重复实验研究
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作与结论
    5.2 不足之处及进一步规划
致谢
参考文献
附录



本文编号：3755249