雙向預(yù)充控制RSD低能耗觸發(fā)電路研究.pdf

1、脈沖功率電源的發(fā)展在很大程度上依賴于開關(guān)器件的發(fā)展，傳統(tǒng)的脈沖功率開關(guān)由于具有電壓電流應(yīng)力受限、重復(fù)頻率低、壽命短、以及同步性差等缺點(diǎn)，制約了脈沖功率電源的發(fā)展，而反向開關(guān)晶體管RSD(Reversely Switched Dynistor)是目前半導(dǎo)體開關(guān)中最有前途的替代品。RSD是能實(shí)現(xiàn)數(shù)十kV高電壓、數(shù)百kA大電流、微秒納秒級(jí)開通三者的完美統(tǒng)一體，并且能夠?qū)崿F(xiàn)全面積同步導(dǎo)通，易于組成堆體，而針對(duì)RSD獨(dú)特的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)特性，研究其可靠

2、的觸發(fā)技術(shù)，是保證RSD大功率脈沖電源高效、穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。
　　首先，介紹了RSD的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與觸發(fā)原理，闡述了RSD正常導(dǎo)通需要滿足的兩個(gè)條件：反向預(yù)充電流能夠?yàn)镽SD積累一定的預(yù)充電荷量；磁開關(guān)阻斷主回路正向放電的時(shí)間與RSD反向預(yù)充時(shí)間相匹配。并在此基礎(chǔ)上介紹了四種典型的RSD觸發(fā)電路，對(duì)比了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　其次，針對(duì)RSD的觸發(fā)能耗問題，提出了一種新型的RSD雙向預(yù)充觸發(fā)電路，該電路能夠在保證RSD可靠觸發(fā)的基礎(chǔ)

3、上，降低觸發(fā)能耗，支持RSD實(shí)現(xiàn)串聯(lián)堆體模塊化。本文通過對(duì)雙向預(yù)充觸發(fā)電路工作原理的分析以及反向觸發(fā)模型的建立，實(shí)現(xiàn)主要電路參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
　　然后，為了實(shí)現(xiàn)脈沖功率放電系統(tǒng)，根據(jù)觸發(fā)要求對(duì)相關(guān)器件進(jìn)行了選型，并針對(duì)觸發(fā)電路對(duì)緊湊性、絕緣性的要求提出了解決方案，同時(shí)對(duì)是否能夠保證RSD可靠導(dǎo)通的磁開關(guān)以及磁復(fù)位電路的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了詳細(xì)介紹，采用DSP編程實(shí)現(xiàn)控制電路的觸發(fā)。本課題采用一臺(tái)恒流高壓充電電源為觸發(fā)電路中的電容充電，