基于雪崩管Marx电路的高稳定度脉冲技术 被引量：26

1

作者 袁雪林 丁臻捷 +3 位作者 俞建国 浩庆松 曾搏 胡龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期757-760,共4页

采用Marx电路提高雪崩管脉冲源输出脉冲幅度,分析基于雪崩管Marx电路脉冲源的时基稳定度和波形稳定度的影响因素。采用适当的优化措施提高稳定度指标,设计了高稳定度的雪崩管脉冲源,脉冲峰值电压2 000 V(50Ω负载),脉冲全底宽度5 ns,上... 采用Marx电路提高雪崩管脉冲源输出脉冲幅度,分析基于雪崩管Marx电路脉冲源的时基稳定度和波形稳定度的影响因素。采用适当的优化措施提高稳定度指标,设计了高稳定度的雪崩管脉冲源,脉冲峰值电压2 000 V(50Ω负载),脉冲全底宽度5 ns,上升时间400 ps,重复频率达到25 kHz,具有很高的稳定度指标:短时抖动小于30 ps,长时漂移小于100 ps/min,峰值电压和脉冲宽度抖动小于1%。 展开更多

关键词 雪崩管 全固态 marx电路 脉冲源 高稳定度 超宽带

在线阅读 下载PDF 职称材料

全固态模块化MARX电路及脉冲同步叠加设计 被引量：7

2

作者 李江涛 钟旭 +4 位作者 薛静 李征 李涛 顾悦 王亚楠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期228-234,共7页

选用雪崩三极管作为开关器件，详细讨论了设计和优化Marx电路的方法；将Marx电路进行模块化改进，设计了一种新型四路同步叠加立体结构，并得出了叠加倍数与模块数量的理论关系式。最终，利用＋300V直流电源供电，通过四路输出幅值为2．... 选用雪崩三极管作为开关器件，详细讨论了设计和优化Marx电路的方法；将Marx电路进行模块化改进，设计了一种新型四路同步叠加立体结构，并得出了叠加倍数与模块数量的理论关系式。最终，利用＋300V直流电源供电，通过四路输出幅值为2．6kV的Marx模块叠加，在50Ω阻性负载上得到了幅值-5.0kV、半高脉宽5．3ns、脉冲能量约2．0mJ的高斯型脉冲，时延抖动小于100Ps，重复频率达10kHz，叠加效率达96．2％。调节直流偏置电压为200～300V，并配合模块数量的增减，可调节脉冲幅值为1．6～5．0kV。 展开更多

关键词 雪崩三极管 marx电路 模块化 脉冲叠加 立体对称结构 叠加效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模块化Marx电路和传输线变压器的重频纳秒脉冲源设计 被引量：10

3

作者 李江涛 赵政 +2 位作者 钟旭 曹辉 郑敏军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期121-128,共8页

重频纳秒脉冲激励的大气压等离子体放电具有反应活性高等优点。设计了基于模块化雪崩三极管Marx电路和传输线变压器的重频纳秒脉冲源。计算不同Marx模块的导通时延和输出波形的抖动,研究了磁心数量、位置和形状对于输出波形的影响。磁... 重频纳秒脉冲激励的大气压等离子体放电具有反应活性高等优点。设计了基于模块化雪崩三极管Marx电路和传输线变压器的重频纳秒脉冲源。计算不同Marx模块的导通时延和输出波形的抖动,研究了磁心数量、位置和形状对于输出波形的影响。磁心电感越大、外径与内径之比越大,且位于传输线变压器第一级和最高一级时对脉冲叠加效率的提升作用越明显。提出直接叠加和传输线变压器两种脉冲叠加方式组合的方法,进一步提高输出电压。整体脉冲源可以在50~300Ω负载产生2~14k V,高阻负载产生4~25k V,前沿3.8ns,脉宽7~15ns,重复频率0~10k Hz的重频纳秒脉冲电压,装置结构紧凑,参数调节灵活,方便携带。 展开更多

关键词 雪崩三极管 marx电路 传输线变压器 脉冲叠加 等离子体电源

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁隔离驱动的双极性Marx脉冲源研制 被引量：3

4

作者 董守龙 周晓宇 +2 位作者 余亮 刘鑫 姚陈果 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2015-2024,共10页

该文针对脉冲功率技术在食品杀菌处理等领域的双极性高电压应用需求,设计了一种基于磁隔离驱动的全固态双极性Marx脉冲源。该双极性脉冲源主电路采用双Marx型电路拓扑。驱动电路采用磁心传递控制信号,利用磁心堆叠和次级绕组反并联方式... 该文针对脉冲功率技术在食品杀菌处理等领域的双极性高电压应用需求,设计了一种基于磁隔离驱动的全固态双极性Marx脉冲源。该双极性脉冲源主电路采用双Marx型电路拓扑。驱动电路采用磁心传递控制信号,利用磁心堆叠和次级绕组反并联方式,使得系统仅需两路驱动信号即可实现双Marx主电路拓扑中四种开关的控制。驱动电路结构简单可靠,开关同步性高。基于此驱动电路和主电路,筛选了主要器件,开展了相应仿真,最终研制出全固态双极性脉冲源样机,并开展了样机的性能测试。测试结果表明,该脉冲源输出电压为0~±20 kV,脉冲宽度为3~10μs,最大重复频率为200 Hz。脉冲源的输出电压、脉冲宽度、重复频率及正负脉冲间距均灵活可调,并可通过增加Marx模块的数量来实现更高等级的输出电压。 展开更多

关键词 脉冲功率技术 双极性脉冲 marx电路 磁隔离驱动 固态开关

在线阅读 下载PDF 职称材料

三极管开关型Marx脉冲成形电路的改进 被引量：3

5

作者 李孜 李攀 饶俊峰 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第5期497-503,共7页

介绍了三极管进入雪崩状态的3种方式,分析了采用三极管的脉冲电路的工作机理,研究了三极管做开关的Marx电路中限流电阻在电路中的作用,以及对电路造成的损耗问题及其对输出脉冲电压的影响,采用降低电阻的隔离电压和二极管代替部分电阻... 介绍了三极管进入雪崩状态的3种方式,分析了采用三极管的脉冲电路的工作机理,研究了三极管做开关的Marx电路中限流电阻在电路中的作用,以及对电路造成的损耗问题及其对输出脉冲电压的影响,采用降低电阻的隔离电压和二极管代替部分电阻的方法提高脉冲电源的输出峰值.通过实验对比了不同方案的十级脉冲发生器的输出,结果表明,改进后的发生器输出脉冲电压幅值更高,二极管代替限流电阻方案的输出脉冲前沿更快,输入功率减小,输出功率增大,发生器的工作效率提高. 展开更多

关键词 三极管 marx电路 雪崩 纳秒脉冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

MV级近方波Marx发生器的设计 被引量：2

6

作者 张江华 杨汉武 +2 位作者 梁波 田希文 张华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2877-2880,共4页

分析了Marx发生器与正弦振荡回路组合直接输出方波脉冲的近方波Marx发生器理论,并设计了一个该类型的方波发生器装置。其中,Marx发生器由16个充电电压为100kV、容值为40nF的电容器组成,采用正负充电的S型超前触发回路,正弦振荡回路由5个... 分析了Marx发生器与正弦振荡回路组合直接输出方波脉冲的近方波Marx发生器理论,并设计了一个该类型的方波发生器装置。其中,Marx发生器由16个充电电压为100kV、容值为40nF的电容器组成,采用正负充电的S型超前触发回路,正弦振荡回路由5个与Marx发生器同类型的电容器和1个0.5μH的电感组成。通过Spice模拟,在负载为100Ω时,输出脉冲电压为1.1MV,脉宽约300ns。提出了利用Marx发生器触发LC回路的方法,以解决Marx与LC回路的同步触发问题,使输出电压能够有效叠加。 展开更多

关键词 方波 marx发生器 LC回路 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于触发回路的Marx装置同步性能优化 被引量：3

7

作者 李蕊 谭向宇 +5 位作者 李贻博 马仪 王科 钱国超 徐鹏 陈先富 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第16期170-174,共5页

Marx装置中气体开关的可靠击穿是同步的关键,必须对其触发回路进行研究,使开关能在极短时间内依次连续击穿。利用ATP-EMTP软件进行触发回路的仿真研究,得到模拟实际触发开关中的触发脉冲。通过研究分析触发电缆的长度、波阻抗以及触发... Marx装置中气体开关的可靠击穿是同步的关键,必须对其触发回路进行研究,使开关能在极短时间内依次连续击穿。利用ATP-EMTP软件进行触发回路的仿真研究,得到模拟实际触发开关中的触发脉冲。通过研究分析触发电缆的长度、波阻抗以及触发电阻对触发脉冲的影响,并结合气体开关的电压建立时间以及触发脉冲波形的要求,给出了Marx装置触发回路合理的参数选择;并仿真产生了符合要求的触发脉冲波形,保证气体开关的可靠击穿与装置的同步性能。 展开更多

关键词 marx装置 同步性能 触发回路 优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

晶闸管Marx发生器电路及充放电特性 被引量：8

8

作者 王晓明 孙兆冲 +1 位作者 侯召政 方辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1045-1050,共6页

为满足新兴工业对中小储能功率脉冲电源日益增长的需求,设计了一种采用晶闸管作为主开关的Marx发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流3种放电工作... 为满足新兴工业对中小储能功率脉冲电源日益增长的需求,设计了一种采用晶闸管作为主开关的Marx发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流3种放电工作模式。该设计改进了充电拓扑电路,并给出了充电电阻及其功率的计算方法,有效地避免了负载上的预脉冲,实现了各储能电容充电电流的一致,有效地抑制了环流和提高了充电效率。变负载放电特性分析表明,感性负载时减小电感的输出能使电流脉冲幅值提高、脉宽变窄,特性曲线为设计和用户的使用提供了依据;容性负载时储能电容的实际等效参数对小容量的电容放电参数有较大影响,有必要减小回路的总电感,以获取陡前沿电压脉冲和窄电流脉冲。感性及容性负载的实验放电波形与仿真结果比较相符。所设计的Marx发生器在工业应用中既可用来产生较强脉冲磁场,又可用来产生放电等离子体。 展开更多

关键词 marx发生器 功率脉冲 晶闸管 充电电路 仿真 放电特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于多变压器的双极性Marx电路 被引量：1

9

作者 吴兆康 陈希有 +1 位作者 牟宪民 吴茂鹏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第11期59-65,共7页

现有的高压发生器技术如特斯拉变压器、线性变压器驱动器(LTD)以及脉冲形成网络(PFN)等,有着对频率敏感、带载能力弱以及无法产生周期性脉冲等问题,本文提出一种结合全固态Marx发生器与变压器技术的双极性Marx发生器方案。本系统的主电... 现有的高压发生器技术如特斯拉变压器、线性变压器驱动器(LTD)以及脉冲形成网络(PFN)等,有着对频率敏感、带载能力弱以及无法产生周期性脉冲等问题,本文提出一种结合全固态Marx发生器与变压器技术的双极性Marx发生器方案。本系统的主电路由两套Marx发生器与多组双变压器组成,通过光纤与光耦的形式对主电路与控制电路进行隔离,利用自举电路对驱动芯片进行供电。首先对本文所设计的双极性Marx电路拓扑进行分析,并计算所需要的参数,然后采用SIMPLIS电路仿真软件验证可行性,最后研制样机并测试性能。理论与实验结果表明,本文所设计的双极性Marx电路可以产生幅值范围0~8 kV、频率20~40 kHz的双极性高压方波,工作频率稳定可调且带载能力强。 展开更多

关键词 双极性 全固态marx电路 变压器 高频高压

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于级间自触发Marx电路的高压阻尼振荡发生器

10

作者 陈玉峰 王庆峰 +1 位作者 李相强 张健穹 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期15-23,共9页

为了增大输出电压的同时减小高压阻尼振荡发生器的体积和降低其成本,建立了一种4×4级间自触发Marx结构的阻尼振荡发生器模型。该模型每级的主开关采用基于电容触发方式的串联IGBT模块,只需提供一路隔离信号控制一级放电开关管的导... 为了增大输出电压的同时减小高压阻尼振荡发生器的体积和降低其成本,建立了一种4×4级间自触发Marx结构的阻尼振荡发生器模型。该模型每级的主开关采用基于电容触发方式的串联IGBT模块,只需提供一路隔离信号控制一级放电开关管的导通和关断,通过级间电容实现对相邻级放电管的栅极自动充电和放电,使其导通和关断。该模型提高了Marx单级的工作电压和简化了每级的驱动电路,并且通过加入缓冲电路,解决开关管动态、静态均压问题。基于这种拓扑结构搭建了一台高压阻尼振荡发生器样机,在电感负载上输出16 kV、振荡频率1 MHz的阻尼振荡波形,波形上升时间约为75 ns,重复频率500 Hz。样机体积小巧、工作稳定,验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 自触发 串联IGBT marx电路 阻尼振荡发生器 高压

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于场畸变开关的Marx高压脉冲电源研制

11

作者 陈禛 杨磊 +3 位作者 黄强 徐小恒 姬卿 李东仓 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第1期5-10,共6页

针对脉冲电流法破碎核燃料球的研究需要,设计了基于Marx电路的高压直流脉冲电源。采用三电极场畸变开关作为触发开关,开关主电极和圆盘形触发极同轴布置,采用N2气体绝缘,仿真计算结果表明开关在充电和触发时电场最大值区域均匀,有机玻... 针对脉冲电流法破碎核燃料球的研究需要,设计了基于Marx电路的高压直流脉冲电源。采用三电极场畸变开关作为触发开关,开关主电极和圆盘形触发极同轴布置,采用N2气体绝缘,仿真计算结果表明开关在充电和触发时电场最大值区域均匀,有机玻璃罩沿面场强符合绝缘要求。采用7级Marx发生器电路结构,每级由5 kΩ充电电阻,0.14"F高压脉冲电容和一个气体开关构成,触发源采用氢闸流管触发电路。进行了开关自击穿和Marx电路的触发实验,表明开关电感小,场畸变系数大,触发性能可靠。将该高压脉冲电源用于解体目标物质,可获得输出上升时间500 ns、电流峰值9.12 k A、单个脉冲持续时间3.5μs的高压脉冲,符合预期的设计指标。 展开更多

关键词 三电极场畸变开关 自击穿 marx电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

电感隔离型固态Marx脉冲功率源的研究 被引量：1

12

作者 毛吉灿 饶俊峰 +1 位作者 李孜 姜松 《农业装备与车辆工程》 2018年第1期46-49,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 固态marx FPGA 串联谐振

在线阅读 下载PDF 职称材料

雪崩管Marx电路波形振荡影响因素分析 被引量：1

13

作者 赵维 胡学溢 +2 位作者 陈煜青 成真伯 燕有杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期166-172,共7页

基于雪崩晶体管的Marx电路常用于产生高压纳秒脉冲,输出波形通常具有前沿时间百ps量级、指数型放电后沿、kV级输出电压等特征。然而这种电路结构的典型输出波形后沿通常存在振荡或畸变;Marx电路的储能电容较大时,波形前沿还会出现尖峰振... 基于雪崩晶体管的Marx电路常用于产生高压纳秒脉冲,输出波形通常具有前沿时间百ps量级、指数型放电后沿、kV级输出电压等特征。然而这种电路结构的典型输出波形后沿通常存在振荡或畸变;Marx电路的储能电容较大时,波形前沿还会出现尖峰振荡;已有研究对此关注较少或将其归因于电路杂散参数、阻抗匹配的影响。从雪崩晶体管动态导通过程的角度进行了仿真分析,并对储能电容取值、Marx电路级数、充电电压等因素的影响开展了实验研究。结果表明,雪崩晶体管自身过压导通状态是引起波形振荡的关键因素;储能电容越大、Marx级数越低、充电电压越小,则振荡的现象越明显,振荡幅值甚至能够高于晶体管雪崩击穿形成的快前沿尖峰,此时快前沿尖峰即体现为波形前沿上的振荡。通过调整Marx电路储能电容大小、优化微带线结构等方式可改善输出波形振荡。 展开更多

关键词 雪崩晶体管 marx电路 波形振荡 雪崩击穿 纳秒脉冲

在线阅读 下载PDF 职称材料

固态Marx发生器的过流保护研究 被引量：4

14

作者 饶俊峰 曾彤 +1 位作者 李孜 姜松 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期64-69,共6页

具有快速上升沿、低开关损耗的SiC MOSFET已逐渐在固态高压脉冲电源中使用。针对固态Marx发生器中的常见短路故障,分析了SiC MOSFET的过流损坏机制,提出了一种新型的带过流保护的驱动系统。该驱动系统不仅实现了宽驱动信号同步输出,同... 具有快速上升沿、低开关损耗的SiC MOSFET已逐渐在固态高压脉冲电源中使用。针对固态Marx发生器中的常见短路故障,分析了SiC MOSFET的过流损坏机制,提出了一种新型的带过流保护的驱动系统。该驱动系统不仅实现了宽驱动信号同步输出,同时能够在整个SiC MOSFET导通期间提供过电流钳制效果。驱动系统中的保护电路利用SiC MOSFET门极电压与漏极电流的关系,通过单个采样电阻和一对反向串联的稳压管将SiC MOSFET门极电压拉低的方式来限制过电流。实验结果表明:当开关管的导通电流较小时,虽然门极电压会有轻微下降,但是SiC MOSFET的导通阻抗仍然很低;而在过电流故障发生时,门极电压会被快速拉低,开关管的导通阻抗急剧上升,从而迅速将导通电流钳制在安全范围内。 展开更多

关键词 固态marx发生器 过电流 保护电路 采样电阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

晶闸管自触发并联Marx发生器设计

15

作者 邓珀昆 蔡厚智 +5 位作者 龙井华 王东 雷云飞 黄峻堃 王勇 刘进元 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期459-467,共9页

采用充电直流电源为600 V的晶闸管作为电路开关元件,利用串联并联相结合的Marx发生器结构,设计一种应用于长磁透镜的大电流脉冲发生器.利用晶闸管电流驱动特性,将门极通过稳流电感及限流电阻接地构成自触发结构.模拟了电路输出及各级晶... 采用充电直流电源为600 V的晶闸管作为电路开关元件,利用串联并联相结合的Marx发生器结构,设计一种应用于长磁透镜的大电流脉冲发生器.利用晶闸管电流驱动特性,将门极通过稳流电感及限流电阻接地构成自触发结构.模拟了电路输出及各级晶闸管自触发波形,在负载电阻为500 mΩ、负载电感为1.14 mH时,输出电流幅值为-1.1 kA、宽度为2.68 ms的脉冲.将该电流脉冲用于激励长磁透镜,获得持续时间为1.2 ms、强度高于0.6 T的磁场.研究充电电压、储能电容及电路并联级数等对脉冲电流幅值和宽度的影响,当充电电压增大时,脉冲电流变大,宽度不变;当储能电容值增大、并联级数增大时,脉冲电流幅值变大,宽度变宽. 展开更多

关键词 电路与系统 自触发 marx发生器 并联marx 晶闸管 长磁透镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于谐振电路的固态Marx发生器的顶降补偿 被引量：1

16

作者 饶俊峰 王秀智 +2 位作者 王永刚 李孜 姜松 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期53-59,共7页

在诸如粒子加速器等应用中,要求高压脉冲的电压、电流顶降尽可能低。减小顶降的常用方法是增加储能电容器的容量,但代价是系统的能效较低、体积较大、功率较高。另一种方法是插入一些特殊级来补偿电压顶降。在固态Marx发生器中,当谐振... 在诸如粒子加速器等应用中,要求高压脉冲的电压、电流顶降尽可能低。减小顶降的常用方法是增加储能电容器的容量,但代价是系统的能效较低、体积较大、功率较高。另一种方法是插入一些特殊级来补偿电压顶降。在固态Marx发生器中,当谐振电感和补偿开关串联起来与普通级中的主电容并联时,就得到了补偿级。本文在16级单极性固态Marx发生器中加入了四个基于谐振电路的补偿级,以补偿不同负载、不同脉宽下的电压顶降。在放电过程中,将正弦电压的近线性部分加到负载上作为补偿,实现了几乎无电压顶降的矩形脉冲。不同的补偿级数可以对电压顶降进行不同程度的补偿,补偿效果也是可调的。此外,只要关断谐振管,这些补偿级也可以作为固态Marx发生器中的普通级工作,从而加以利用。由于谐振补偿级中的电容也与Marx电路中的电容并联充电,因此不需要辅助电源充电。实验结果表明,在400Ω和5 kΩ阻性负载上,2.5 kV和10.5 kV脉冲的电压顶降分别都能得到理想的补偿。为了获得更好的补偿效果,脉冲宽度应小于正弦电压的近线性部分的长度。 展开更多

关键词 电压顶降补偿 marx发生器 脉冲电源 谐振电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于BJT开关和Marx的双极性脉冲发生器

17

作者 许广利 饶俊峰 +1 位作者 李孜 姜松 《农业装备与车辆工程》 2018年第1期50-53,共4页

双极结型晶体管(BJT)的集电极与发射极之间的雪崩击穿具有快导通、快恢复、高稳定性等优点,适合作为小型Marx脉冲功率发生系统自击穿开关。将相同级数的单层Marx发生器和双层Marx发生器进行了对比,得出相同级数的双极性Marx发生器输出... 双极结型晶体管(BJT)的集电极与发射极之间的雪崩击穿具有快导通、快恢复、高稳定性等优点,适合作为小型Marx脉冲功率发生系统自击穿开关。将相同级数的单层Marx发生器和双层Marx发生器进行了对比,得出相同级数的双极性Marx发生器输出电压的峰值更高,更加稳定;在倍压的情况下,将不同输出负载的放电脉冲进行了对比,得出以8个BJT串联作为负载,更可获得10 ns左右脉宽的窄脉冲。 展开更多

关键词 双极结型晶体管 雪崩击穿 marx发生器 双极性 倍压电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种调节Marx电源脉冲边沿的驱动电路 被引量：3

18

作者 张睿 饶俊峰 +2 位作者 李孜 姜松 王永刚 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期93-102,共10页

为了调节固态Marx发生器输出脉冲的边沿,提出了一种新型的的驱动电路,该方案通过调整充放电管的驱动电压,结合驱动电路的硬件结构,调节米勒平台时间,进而调整充放电管开通速度,实现了对于高压输出脉冲的边沿调节,其结构简单,不需要每级... 为了调节固态Marx发生器输出脉冲的边沿,提出了一种新型的的驱动电路,该方案通过调整充放电管的驱动电压,结合驱动电路的硬件结构,调节米勒平台时间,进而调整充放电管开通速度,实现了对于高压输出脉冲的边沿调节,其结构简单,不需要每级独立的控制信号。对于该电路中驱动电压和开关管开通速度的关系建立了模型进行了推导。结合理论分析结果设计了驱动电路的参数,仿真结果表明该驱动电路能够调节输出脉冲边沿。搭建带有设计参数下驱动电路的固态Marx发生器在容性负载下和阻性负载下进行了实验验证。利用该方案实现了对于6级Marx电路的3.6 kV输出脉冲在55~7.7μs的边沿调节,验证了该方案的可行性,并对比分析了不同阻性负载对于脉冲边沿造成的影响。实验结果表明:该电路在提高固态脉冲电源的边沿调节性能方面有独特的优势。 展开更多

关键词 固态marx发生器 脉冲边沿调节 米勒平台 驱动电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

全同轴型Marx发生器的研制与场路协同仿真 被引量：1

19

作者 王翔宇 樊亚军 +4 位作者 乔汉青 卢彦雷 朱郁丰 夏文锋 张兴家 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期78-82,共5页

针对Marx发生器小型化的应用需求和快前沿脉冲下Marx发生器内部存在波过程的实际情况,开展了全同轴结构Marx发生器的研制和场路协同仿真。Marx发生器采用基于环形电容器、环形开关、锥形隔离电感、轴心单边充电的全同轴结构方案,避免结... 针对Marx发生器小型化的应用需求和快前沿脉冲下Marx发生器内部存在波过程的实际情况,开展了全同轴结构Marx发生器的研制和场路协同仿真。Marx发生器采用基于环形电容器、环形开关、锥形隔离电感、轴心单边充电的全同轴结构方案,避免结构偏心带来的局部场增强效应。在CST软件中建立了Marx发生器实际结构模型,利用时变材料和场路协同仿真功能实现了充放电过程的动态仿真,仿真结果显示出快前沿脉冲下Marx发生器内部存在波过程。据此可以对绝缘设计进行优化,并分析结构参数对输出脉冲的影响。研制的5级Marx发生器体积小于0.015 m 3,可在10μs内充电至88 kV,对40Ω传输线输出峰值电压210 kV的高压脉冲,峰值功率约1.1 GW,脉冲前沿5.3 ns,半高宽11.2 ns。 展开更多

关键词 marx发生器 小型化 同轴结构 波过程 场路协同仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

模块化全固态波形可调冲击电压发生器

20

作者 王永刚 陶正强 +4 位作者 王琦 高毅凡 姜松 李孜 李柳霞 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期101-111,共11页

提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器,即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构,以Marx拓扑作为主回路,MOSFET作为主开关,利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法(NLM)对雷电波、或者雷电截波进... 提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器,即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构,以Marx拓扑作为主回路,MOSFET作为主开关,利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法(NLM)对雷电波、或者雷电截波进行拟合、调制,通过FPGA控制模块化冲击电压发生器,产生充电电压、波前时间、波尾时间、截断时间等可通过上位机灵活调节的冲击电压波形。测试结果表明:单个冲击电压模块最大输出电压为24 kV,共30级电压输出;5个冲击电压模块串联运行时,最高可产生150级不同电平数,峰值电压可达-100 kV的雷电波、或者雷电截波。 展开更多

关键词 marx电路 高压雷电波 模块化结构 最近电平逼迫算法

在线阅读 下载PDF 职称材料