目錄1.固態(tài)開關(guān)應(yīng)用于脈沖功率的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題2.固態(tài)開關(guān)脈沖電壓疊加技術(shù)3.固態(tài)開關(guān)脈沖壓縮和陡化技術(shù)4.大電流固態(tài)開關(guān)在脈沖功率應(yīng)用發(fā)展趨勢1.固態(tài)開關(guān)應(yīng)用于脈沖功率

幾個關(guān)鍵技術(shù)問題固態(tài)開關(guān)應(yīng)用于脈沖功率的優(yōu)勢可靠性高，穩(wěn)定1使用壽命長2附加設(shè)備少，基本免維護3較高的重復(fù)頻率4新型半導(dǎo)體脈沖功率器件的特性比較現(xiàn)有的半導(dǎo)體開關(guān)參數(shù)器件類型電壓電流額定頻率額定功率上升沿脈寬SCR6kV3.5kA300Hz100’sMW500A/μs10msGTO4.5kV3kA500Hz10’sMW1kA/μs1msIGCT6kV6kA1kHz100’sMW2kA/μs1msBJT1.2kV800A10kHz1MW1kA/μs1μsMOSFET1.2kV50A1MHz100kW2kA/μs200nsIGBT3.3kV400A20kHz100’skW1kA/μs600nsSIT1.2kV300A100kHz10’skW1kA/μs500nsSITH1.5kV300A10kHz10’skW500A/μs1μsMCT3kV2kA20-100kHz10’skW1kA/μs500nsThyristorGTO固態(tài)半導(dǎo)體器件作為脈沖

功率系統(tǒng)主開關(guān)存在的問題上升沿慢通流能力有限單個器件耐壓低脈沖電壓疊加技術(shù)固態(tài)開關(guān)幾個關(guān)鍵技術(shù)問題脈沖壓縮與陡化技術(shù)脈沖大電流技術(shù)脈沖電壓疊加技術(shù)開關(guān)串聯(lián)全固態(tài)Marx感應(yīng)電壓疊加脈沖變壓器脈沖放電半導(dǎo)體開關(guān)兩個重要參數(shù)半導(dǎo)體開關(guān)在脈沖功率應(yīng)用的兩種方式二、固態(tài)開關(guān)脈沖電壓疊加技術(shù)2-1、固態(tài)開關(guān)代替氣體開關(guān)的產(chǎn)生脈沖電壓固態(tài)開關(guān)：BJT、MOSFET、IGBT、SCR、GTO、IGCT2-1、固態(tài)開關(guān)直接串聯(lián)開關(guān)直接串聯(lián)存在的問題承受關(guān)斷時的直流高壓高壓擊穿危險，開關(guān)之間需加均壓保護同時觸發(fā)導(dǎo)通，同時關(guān)斷

2-1、通過二極管鉗位的固態(tài)開關(guān)串聯(lián)脈沖電壓疊加課后思考題：該電路如何工作？嵌位二極管如何設(shè)計？傳統(tǒng)氣體開關(guān)的MARX發(fā)生器基于MARX原理的升壓電路充電時間常數(shù)：Tc=R1+n*R*n*C放電時要求：C*R>=(10~20)C/n*RL

氣體開關(guān)MARX發(fā)生器并聯(lián)充電串聯(lián)放電氣體開關(guān)Marx發(fā)生器V0RLC1C2C3C4氣體開關(guān)Marx發(fā)生器原理V0RLC1C2C3C4固態(tài)開關(guān)Marx發(fā)生器V0RLC1C2C3C4采用MOSFET的Marx發(fā)生器采用MOSFET的Marx發(fā)生器FWHM~200nsTrise~40nsTfall~80ns采用MOSFET的Marx發(fā)生器V0RLC1C2C3C4+-+-+-+-采用MOSFET的Marx發(fā)生器V0RLC1C2C3C4+-+-+-+-采用MOSFET的Marx發(fā)生器V0RLC1C2C3C4+-+-+-+-采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage采用MOSFET的Marx發(fā)生器MOSFETGateVoltage固態(tài)開關(guān)MARX發(fā)生器相關(guān)技術(shù)驅(qū)動負載類型輸出電壓極性充電隔離波形調(diào)節(jié)開關(guān)驅(qū)動短路保護輸出波形特性固態(tài)開關(guān)Marx發(fā)生器負載能力電阻------C對R放電電容------C1對C2充電電感------C對L諧振或C驅(qū)動變壓器等離子體放電間隙（電弧放電）------短路保護介質(zhì)阻擋間隙負載------充電+放電截止負載單極性全固態(tài)Marx電路:電感隔離采用分布式限流電感進行充電、放電隔離采用集中式限流電感進行充電、放電隔離負脈沖電路正脈沖電路負脈沖電路分布式電感隔離Marx發(fā)生器集中式電感隔離型Marx發(fā)生器半導(dǎo)體開關(guān)隔離固態(tài)Marx發(fā)生器采用半導(dǎo)體開關(guān)進行充電、放電隔離正脈沖電路負脈沖電路變壓器隔離充電Marx發(fā)生器雙極性全固態(tài)H-半橋和H-全橋逆變式電壓疊加器雙極性全固態(tài)H-半橋和H-全橋電路半橋級聯(lián)電路全橋級聯(lián)電路多電平級聯(lián)式逆變器雙極性全固態(tài)Marx電路：半導(dǎo)體開關(guān)隔離半橋電路b)全橋電路隔離充電型全固態(tài)脈沖疊加器：單向脈沖正向脈沖產(chǎn)生電路負向脈沖產(chǎn)生電路隔離充電型全固態(tài)脈沖疊加器：雙向脈沖半橋脈沖疊加器b)全橋脈沖疊加器隔離充電全固態(tài)雙向脈沖疊加器全固態(tài)Marx發(fā)生器驅(qū)動及短路保護固態(tài)Marx發(fā)生器波形調(diào)節(jié)

電壓過沖和上升沿校正基于IGBT的單極性全固態(tài)Marx發(fā)生器輸出電壓上升、頂降及下降沿的影響因素頂降