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均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路设计 被引量:6
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作者 宋慧敏 田苗 +4 位作者 吴俊锋 张志波 贾敏 金迪 杨永红 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期144-153,共10页
为给介质阻挡放电提供电压、频率、脉宽可调的高压脉冲,文中设计了均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路。该串联电路在每个IGBT两端并联一个动态均压与驱动信号输出耦合电路,在导通关断时,一方面保证IGBT两端电压不超过额定电压,另一方面... 为给介质阻挡放电提供电压、频率、脉宽可调的高压脉冲,文中设计了均压驱动耦合型单驱动IGBT串联电路。该串联电路在每个IGBT两端并联一个动态均压与驱动信号输出耦合电路,在导通关断时,一方面保证IGBT两端电压不超过额定电压,另一方面为下级IGBT提供驱动截止信号。通过仿真研究,验证了电路原理的可行性,探索了元器件的选型规则。通过实验研究,实现了电源电压在0~15 kV可通断、频率在0~1 kHz可调节、脉冲宽度在一定范围内可变化,并成功实现介质阻挡放电。该电路解决了多驱动IGBT串联电路需要隔离高压电源及单驱动IGBT串联电路结构难以扩展,各级IGBT导通关断跟随性差,元器件容易损坏的缺陷。该电路同样适用于MOSFET,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 高压脉冲 igbt串联 单驱动 介质阻挡放电
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基于级间自触发Marx电路的高压阻尼振荡发生器
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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
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电气化铁路“车-网”系统串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置设计与测量方法
3
作者 杨向阳 胡海涛 +3 位作者 肖冬华 陶海东 宋依桐 何正友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期5109-5121,I0008,共14页
精确测量动车组与电力机车(简称机车)四象限变流器(four-quadrant converter,4QC)和牵引网的宽频带阻抗特性是识别电气化铁路“车-网”系统振荡和不稳定问题的重要途径。然而,已有研究采用单一电压/电流扰动注入方式对牵引网或机车4QC... 精确测量动车组与电力机车(简称机车)四象限变流器(four-quadrant converter,4QC)和牵引网的宽频带阻抗特性是识别电气化铁路“车-网”系统振荡和不稳定问题的重要途径。然而,已有研究采用单一电压/电流扰动注入方式对牵引网或机车4QC阻抗进行测量,可能造成部分谐波扰动流向非目标测量对象,导致被测对象的谐波扰动信噪比低,影响阻抗测量精度。因此,该文提出一种适用于电气化铁路“车-网”联合系统的串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置与阻抗测量方法,装置具有电压和电流两种工作模式,可以发出频带为1~3000Hz的宽频谐波扰动。扰动产生装置拓扑主要由多绕组降压变压器、谐波功率放大单元、并联LC谐振电路和反串联绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块等部分构成,结合双闭环dq解耦控制和载波移相开环脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)控制策略,实现频带双边可控、幅值可控且分布均匀的大功率谐波扰动输出。最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-Lab硬件在环实验验证该文串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置设计方案及阻抗测量方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 电气化铁路“车-网”系统 串/并联双模式 宽频谐波扰动产生装置 并联LC谐振电路 反串联igbt模块
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几种全固态刚管调制器的对比 被引量:17
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作者 黄军 戴广明 田为 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第3期80-83,共4页
随着固态开关器件串并联技术的发展,采用多个全固态开关管串并联实现大功率全固态刚管调制器的技术越来越成熟。文中介绍了近年来大功率全固态刚管脉冲调制器的发展情况,分析了各种类型的刚管调制器特点和关键技术,给出了几种调制器的... 随着固态开关器件串并联技术的发展,采用多个全固态开关管串并联实现大功率全固态刚管调制器的技术越来越成熟。文中介绍了近年来大功率全固态刚管脉冲调制器的发展情况,分析了各种类型的刚管调制器特点和关键技术,给出了几种调制器的典型波形,分析了各自的应用场合,同时对各种调制器的优势进行了总结,对应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 固态调制器 MarX调制器 雷达发射机 igbt串并联
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不平衡电压下IGBT串联STATCOM稳定运行范围确定及应用 被引量:12
5
作者 龙云波 张曦 +3 位作者 徐永海 张持 徐少博 刘亚民 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第13期158-166,共9页
利用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)串联技术,可使压接型IGBT串联静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)采用结构简单的三相两/三电平拓扑便可直挂于高压配电系统。但是配电系统中电压... 利用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)串联技术,可使压接型IGBT串联静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)采用结构简单的三相两/三电平拓扑便可直挂于高压配电系统。但是配电系统中电压不平衡会使STATCOM直流侧电容电压产生二倍频波动,严重危及设备运行安全。利用能量守恒建立STATCOM直流电压二倍频波动的数学模型并进行简化,进而分析直流电压波动与电压不平衡度、直流电容容值以及直流电压幅值之间的关系,提出压接型IGBT串联STATCOM直流电压波动稳定运行范围确定方法,实现不平衡电压下对装置运行稳定性的直观判断。最后,通过仿真验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 静止同步补偿器 igbt串联 电压不平衡 直流电压波动 运行范围
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IGBT串联均衡控制方法及其高压直流装备应用可行性研究 被引量:12
6
作者 庞辉 周万迪 +3 位作者 邓卫华 王成昊 单云海 李弸智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期299-307,共9页
大功率电力电子技术一般通过器件或模块串联实现高电压耐受,在常规高压直流和早期柔性直流输电换流器中,采用了晶闸管或IGBT直接串联技术。而基于模块级联的换流器技术因具备高扩展能力,成为目前柔性直流输电主流路线,同样也应用于高压... 大功率电力电子技术一般通过器件或模块串联实现高电压耐受,在常规高压直流和早期柔性直流输电换流器中,采用了晶闸管或IGBT直接串联技术。而基于模块级联的换流器技术因具备高扩展能力,成为目前柔性直流输电主流路线,同样也应用于高压直流断路器等设备中。首先,对IGBT器件直接串联的技术进行探讨;然后,分析串联IGBT开关组件在柔性直流输电、高压直流断路器等场合应用的方式,提出对应的设计方案;最后,对设计方案进行分析计算。研究结果表明,在现有的基于级联模块的高压直流断路器设备中,通过采用IGBT直接串联组件,可以有效地降低其体积和成本,但对于柔性直流换流器,该方案没有显著的提升效果。 展开更多
关键词 igbt串联 电压平衡控制 大功率电力电子设备 柔性直流输电 高压直流断路器
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IGBT串联阀吸收电路的研究 被引量:10
7
作者 范镇淇 侯凯 李伟邦 《电气传动》 北大核心 2013年第7期72-76,共5页
绝缘栅双极型晶体管IGBT综合了GTR和MOSFET的优点,近年来得到了广泛的应用,但是受限于耐压等级,单个IGBT高压大功率电能变换场合还不能满足需求,而串联使用是一种较好的解决方案。在串联使用中为了抑制器件关断过程中产生浪涌过冲,仍然... 绝缘栅双极型晶体管IGBT综合了GTR和MOSFET的优点,近年来得到了广泛的应用,但是受限于耐压等级,单个IGBT高压大功率电能变换场合还不能满足需求,而串联使用是一种较好的解决方案。在串联使用中为了抑制器件关断过程中产生浪涌过冲,仍然需要吸收电路进行保护。通过对比分析详细阐述了RCD吸收电路在IGBT串联中的使用优势,并给出了参数选取的原则,同时分析了RCD吸收电路对器件动、静态电压均压的影响,并通过实验予以了验证。 展开更多
关键词 igbt串联 吸收电路 均压 关断浪涌电压
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基于门极阻容补偿网络的IGBT串联均压方法 被引量:10
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作者 梅桂芳 安昱 张建 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期35-47,共13页
针对IGBT串联应用中关断过程均压问题,对IGBT的关断过程进行了详细分析,总结出影响IGBT关断过程的核心等效电路和计算公式。在此基础上提出一种基于门极补偿阻容网络的IGBT串联均压方法,推导出增加门极阻容补偿网络后串联IGBT动态电压... 针对IGBT串联应用中关断过程均压问题,对IGBT的关断过程进行了详细分析,总结出影响IGBT关断过程的核心等效电路和计算公式。在此基础上提出一种基于门极补偿阻容网络的IGBT串联均压方法,推导出增加门极阻容补偿网络后串联IGBT动态电压不均衡度和关断时间影响的计算公式,并提出门极阻容网络参数的选取原则。建立基于Lumped Charge方法的IGBT半物理数值模型,对IGBT门极阻容补偿网络进行仿真验证。给出了实际测试工况下的补偿网络参数,建立IGBT串联均压实验系统,进行多种电压、电流工况下的实验验证。仿真和实验表明:该方法可以有效控制串联IGBT的延迟时间和动态电压上升速率的差异,在母线电压为2 000V和关断峰值电流为1 500A时,采用该控制方法可将串联IGBT的动态尖峰电压不均衡度由14.4%降至6.3%。 展开更多
关键词 igbt串联 门极阻容网络 动态特性 关断特性
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一种适用于大功率IGBT模块串联工作的新型驱动电路 被引量:3
9
作者 陶小辉 张建华 王旭明 《雷达与对抗》 2006年第1期64-67,共4页
介绍了一种基于IGD515EI构成的IGBT串联应用的驱动电路,能够提供最大15A的驱动电流,采用光纤传输控制信号,解决了所有与MOSFET和IGBT有关的驱动、保护和电位隔离问题。应用结果表明,该驱动电路使用简单、可靠,具有优良的驱动和保护性能... 介绍了一种基于IGD515EI构成的IGBT串联应用的驱动电路,能够提供最大15A的驱动电流,采用光纤传输控制信号,解决了所有与MOSFET和IGBT有关的驱动、保护和电位隔离问题。应用结果表明,该驱动电路使用简单、可靠,具有优良的驱动和保护性能,尤其是其联合运用端口的设计非常适用于IGBT的串联使用。采用串联IGBT作为刚管调制器的放电开关,解决了单只IGBT耐压不够的问题。文中还介绍了IGBT栅极驱动电路和IGBT电压均衡电路的设计方法,并给出调制器的输出波形。 展开更多
关键词 刚管调制器 串联igbt igbt驱动电路 电压均衡 光纤
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毫秒级长脉冲调制器技术探索和实现方法 被引量:5
10
作者 何秀华 李网生 +1 位作者 田为 王登峰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第6期73-77,共5页
介绍了毫秒级脉冲高功率调制器系统技术。围绕长脉冲调制器应用体制、高压开关、驱动方式,以及脉冲顶降补偿技术等展开论述,对于两种常用体制、两类常用开关、三种驱动方式,以及四项顶降补偿技术各自的工作原理、特点、适用场合及优... 介绍了毫秒级脉冲高功率调制器系统技术。围绕长脉冲调制器应用体制、高压开关、驱动方式,以及脉冲顶降补偿技术等展开论述,对于两种常用体制、两类常用开关、三种驱动方式,以及四项顶降补偿技术各自的工作原理、特点、适用场合及优缺点做了系统阐述。介绍了电压电流为-70kV/50A、脉宽达1ms、脉冲顶降小于5%的长脉冲大功率调制器,并对其测试结果进行了说明。测试结果表明:研制的长脉冲调制器技术先进,在输出功率、输出波形、脉冲顶降等各方面指标均达到了国内领先水平。 展开更多
关键词 全固态调制器 长脉冲 脉冲顶降补偿 Marx调制器 igbt串并联
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基于门极放电补偿的串联IGBT有源驱动电路 被引量:4
11
作者 周野 王旭 +1 位作者 鲜亮 杨丹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期3934-3945,共12页
针对串联IGBT关断期间存在的分压不均问题,该文提出一种旨在补偿关断瞬态各IGBT输入电容放电偏差的有源驱动电路以实现电压平衡控制。该驱动电路由产生补偿电量的电流吸收电路、基于实时承压实现闭环控制的控制采样电路及将高速高带宽... 针对串联IGBT关断期间存在的分压不均问题,该文提出一种旨在补偿关断瞬态各IGBT输入电容放电偏差的有源驱动电路以实现电压平衡控制。该驱动电路由产生补偿电量的电流吸收电路、基于实时承压实现闭环控制的控制采样电路及将高速高带宽模拟器件与相对低速控制算法相结合的触发电路三部分构成。与其他应用于IGBT串联的有源驱动电路相比,该电路仅使用原驱动IC输出信号的下降沿作为触发信号,且不引入额外的电源与信号隔离单元,易于与现有驱动电路相结合。控制采样周期与IGBT开关周期一致,避免了昂贵的高频控制芯片及模数/数模转换器的使用。该文在分析串联IGBT关断过程中门极放电偏差产生原因的同时对该驱动电路各部分原理予以说明,并给出其参数选取与设计原则。最后,通过实验验证了该驱动方案在串联IGBT均压控制上的有效性与适用性。 展开更多
关键词 串联igbt 放电补偿 有源驱动 电压平衡
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IGBT高压串联组件的失效检测与恢复策略 被引量:2
12
作者 宁大龙 同向前 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期210-215,共6页
针对IGBT串联组件中失效器件导致整个装置异常的问题,提出了一种IGBT器件开路失效的检测方法与组件功能恢复策略。从IGBT的内部结构分析了器件失效机理,借助于IGBT驱动电路监测组件中各个IGBT的状态,根据状态反馈对IGBT器件的开路失效... 针对IGBT串联组件中失效器件导致整个装置异常的问题,提出了一种IGBT器件开路失效的检测方法与组件功能恢复策略。从IGBT的内部结构分析了器件失效机理,借助于IGBT驱动电路监测组件中各个IGBT的状态,根据状态反馈对IGBT器件的开路失效故障进行诊断和定位,针对IGBT的开路失效故障,设计了在串联组件阻断后吸合相应旁路开关以恢复组件功能的重启动策略。建立了串联组件中IGBT失效监控实验系统。实验结果表明该系统能准确识别组件内失效的IGBT器件,并及时可靠地恢复了IGBT串联组件的正常开关功能。 展开更多
关键词 igbt串联组件 igbt失效 开路故障 旁路开关
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高压球隙开关的触发电路设计 被引量:3
13
作者 胡可峰 严伟 张学武 《微计算机信息》 2010年第8期170-171,共2页
本文分别用高压脉冲变压器和IGBT串联电路,设计了两种不同的球隙开关点火脉冲产生电路。介绍了相关电路的工作原理,并对不同的触发电路的器件设计了相应的保护电路。
关键词 高压放电 球隙开关 igbt串联
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基于无源缓冲法和延时控制的IGBT模块串联均压技术 被引量:2
14
作者 范镇淇 耿铨 +1 位作者 侯凯 李伟邦 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期65-71,共7页
绝缘栅双极型晶体管IGBT综合了GTR和MOSFET的优点,近年来,在电力电子领域得到了广泛的运用。受限于单只器件的耐压水平,在高压大功率领域,IGBT模块直接串联技术是一个简单、经济的使用方案。为了保证IGBT器件的安全使用,如何解决串联均... 绝缘栅双极型晶体管IGBT综合了GTR和MOSFET的优点,近年来,在电力电子领域得到了广泛的运用。受限于单只器件的耐压水平,在高压大功率领域,IGBT模块直接串联技术是一个简单、经济的使用方案。为了保证IGBT器件的安全使用,如何解决串联均压是关键。文中提出了一种基于无源缓冲电路和栅极延时控制的均压策略,从技术原理上对其进行了详细的阐述,并通过DC15 k V/300 A脉冲实验予以了验证,实验结果显示,该技术能够实现良好的串联均压,抑制IGBT关断电压过冲,具备了一定的工程运用价值。 展开更多
关键词 igbt串联 无源缓冲电路 延时控制 均压
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基于IGBT并联技术的PEBB设计 被引量:4
15
作者 王宝归 曹国荣 唐建平 《变频器世界》 2012年第5期76-80,共5页
受电力电子器件生产制造工艺的限制,为了提高电力电子装置的功率等级,一般采用电力电子器件直接串并联或是变流单元多重化串并联的方法。文章在总结绝缘栅双极晶体管并联技术的基础上,设计了一个容量为250kVA的功率半导体组件。试验结... 受电力电子器件生产制造工艺的限制,为了提高电力电子装置的功率等级,一般采用电力电子器件直接串并联或是变流单元多重化串并联的方法。文章在总结绝缘栅双极晶体管并联技术的基础上,设计了一个容量为250kVA的功率半导体组件。试验结果表明,该PEBB设计符合各项指标,具有很强的实用性和可操作性。 展开更多
关键词 串并联 绝缘栅双极晶体管 均流 功率半导体组件
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一种大功率低开关应力三相Buck功率因数校正电路 被引量:2
16
作者 赵银锋 于飞 +2 位作者 宋庆国 朱忠尼 周永超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期318-325,共8页
针对三相单开关Buck功率因数校正器的开关电压应力过大的问题,文章提出一种通过外加辅助元件使开关器件等效阻抗不相等的电压钳位型三相两开关Buck功率因数校正器。相较于传统的三相单开关Buck功率因数校正器,所提方案在保持控制方法简... 针对三相单开关Buck功率因数校正器的开关电压应力过大的问题,文章提出一种通过外加辅助元件使开关器件等效阻抗不相等的电压钳位型三相两开关Buck功率因数校正器。相较于传统的三相单开关Buck功率因数校正器,所提方案在保持控制方法简单的同时,有效地降低开关管电压应力,以及电源制造成本,同时电路的输入特性具有电流源的特性,具有较强的短路故障抑制能力通过对电路结构在稳定工作时各个时段工作过程的分析,建立数学模型,给出利用开关等效阻抗不相等实现电压钳位的设计方法,分析该电路高功率因数低开关电压应力的原理。最后,制作一台5kW的实验验证样机,稳定运行时功率因数为1,谐波含量不足5%,证明该电路的优越性和可行性。 展开更多
关键词 有源功率因数校正器 BUCK电路 整流器 电压钳位 igbt串联
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IGBT串联技术在雷达脉冲调制器中的应用 被引量:1
17
作者 任德龙 《电源技术应用》 2008年第3期51-54,共4页
介绍了氢闸流管开关雷达脉冲调制器的工作过程和特点,给出了串联IGBT新型调制器的技术方案,并对IGBT的驱动保护和串联运行电压失衡原因进行了分析,给出了电压均衡方法,证明了串联IGBT在雷达脉冲调制器中应用的可行性。
关键词 igbt串联技术 脉冲调制器 氢闸流管
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高压电路中IGBT串联均压方法的研究
18
作者 杨家辉 曹科 李宏 《工业控制计算机》 2021年第11期122-124,共3页
研究了一种静态均压电路和一种动态无源RC-D缓冲均压电路,其目的是解决IGBT串联运行时,各个元器件集射极电压分配不均的问题。简述了无源RC-D缓冲均压电路的工作原理,不但分析了在IGBT不同开关状态下,均压电路中各均压元器件的作用,并... 研究了一种静态均压电路和一种动态无源RC-D缓冲均压电路,其目的是解决IGBT串联运行时,各个元器件集射极电压分配不均的问题。简述了无源RC-D缓冲均压电路的工作原理,不但分析了在IGBT不同开关状态下,均压电路中各均压元器件的作用,并且给出了满足要求的均压元器件参数计算方法,最后在Pspice平台下搭建IGBT串联均压的电路模型进行仿真。通过有、无均压电路仿真结果的对比,在3000V直流电压的作用下,模拟电压失衡后,串联IGBT在导通时的电压分配不均现象得到抑制;在导通或者关断过程结束后,集电极电压达到均衡状态,为IGBT串联后的稳定运行提供了保障条件,从而验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 igbt串联 无源RC-D缓冲均压电路 参数计算 PSPICE 仿真
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用于X波段行波管实验的脉冲电源研制 被引量:1
19
作者 谭志远 甘孔银 +1 位作者 黎明 孙碧英 《信息与电子工程》 2010年第3期324-327,共4页
基于X波段行波管实验研究的需要,研制了行波管脉冲电源系统。该脉冲电源系统主要由阳极控制电源、慢波线电源、收集极电源、辅助电源和控制系统组成,其中关键在于阳极控制电源的研制。针对阳极控制电源的输出脉冲宽度变化大的特点,采用... 基于X波段行波管实验研究的需要,研制了行波管脉冲电源系统。该脉冲电源系统主要由阳极控制电源、慢波线电源、收集极电源、辅助电源和控制系统组成,其中关键在于阳极控制电源的研制。针对阳极控制电源的输出脉冲宽度变化大的特点,采用串联固态开关控制阳极电压。实验结果表明,该脉冲电源系统满足行波管实验研究的要求,在X波段行波管上实现了阳极脉冲电压脉宽在4μs^3000μs内连续可调。 展开更多
关键词 脉冲电源 阳极控制 真空电子管 串联固态开关
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