基于RSD的重頻脈沖功率系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、大功率超高速半導體開關RSD（Reversely Switched Dynistor）在微秒和亞微秒量級的高壓大電流領域具有明顯的優(yōu)勢，開通時的速度很快并且能承受很高的電流和di/dt。本文首先介紹了RSD的結(jié)構(gòu)及其換流原理，討論了采用反向注入控制的預充方式的RSD開通機理和正常開通所需預充電荷量的推算過程。接著對RSD脈沖放電電路設計進行了研究：直接式預充和諧振式預充。直接式預充相對簡單，預充電壓、電流調(diào)節(jié)非常方便，但一般只適合應用在

2、RSD的單次開通；諧振觸發(fā)方式適合于大功率的應用，可靠性高，適合應用在RSD的重復開通。隨后在介紹磁開關的機理的基礎上，研究了它與RSD的配合應用。采用簡單的RLC振蕩電路通過實驗擬合得到了磁開關的磁滯回線并提取相關參數(shù)，并計算出磁開關的阻斷時間，同時研究了磁開關所引入的飽和電感對電路的影響，以及磁開關的損耗并給出了減少損耗的設計方法，還對磁開關的消磁電路進行了設計。最后研究了基于RSD的重頻脈沖功率系統(tǒng)，首先介紹了該重頻系統(tǒng)的組成：充

3、電模塊、驅(qū)動模塊、電路保護模塊、散熱模塊、RSD重頻電路模塊和負載。隨后對每一個模塊進行了設計和分析。最后針對不同的充電模塊分別建立了模型進行實驗。
　　 本研究結(jié)果表明，基于RSD的重頻脈沖功率系統(tǒng)工作正常。工頻變壓器充電的方式簡單，維護方便，但頻率很低，實驗中獲得了頻率為0.056Hz，導通電流峰值約為548A，脈寬為3.2μs，di/dt達3.42×102 A/μs的重頻波形；倍壓大電容充電方式可以獲得很高的頻率，但是存在