中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
针对脉冲功率系统开关触发需求,设计了一种重复频率Marx发生器，介绍了其基本工作原理及其主要性能指标。发生器采用单极性充电和同轴结构设计，脉冲输出为高压电缆形式，在75 Ω匹配负载上获得了高于200 kV的脉冲输出，脉冲宽度大于90 ns，工作模式可单次到10 Hz重复频率运行，脉冲上升时间小于10 ns，系统抖动小于20.1 ns。
Marx发生器 重复频率 快前沿 触发 抖动 Marx generator repetition frequency fast rising time trigger jitter 强激光与粒子束
2019, 31(5): 055003
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 中物院脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
采用功率IGBT串联组合模块作为放电开关,设计了16级Marx结构的脉冲电源,能够产生可调高压方波脉冲。由9支耐压3 kV的IGBT串联组成最大工作电压12.5 kV的串联组合模块; 通过磁隔离触发方式控制各级IGBT的同步导通和关断。输出电压从几kV至200 kV可调、输出脉宽随外部触发信号宽度在1.5~10 μs范围内可调、前沿小于500 ns、后沿小于2.3 μs; 在输出电压大于100 kV、输出电流20 A时顶降小于2%。
脉冲功率 固态开关 方波脉冲 Marx结构 pulse power solid-state switch square wave pulse Marx topology 强激光与粒子束
2017, 29(2): 025009
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
根据重复频率脉冲功率系统中大功率开关器件氢闸流管的触发原理,针对选用的VE4141氢闸流管的触发要求,设计了输出频率达到5 kHz的氢闸流管触发系统,可以接收光信号和电压信号触发。采用快前沿MOSFET开关产生两路触发脉冲,一路为预触发脉冲,一路为主触发脉冲。预触发脉冲的输出幅度为500~1000 V,主触发脉冲的幅度为1000~2000 V,两路脉冲之间延时500 ns可调。该触发器可通过部分改动应用于其他的大功率开关器件的触发系统。
脉冲功率 氢闸流管 重复频率 触发 pulse power hydrogen thyratron repetition-rate trigger 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045026
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
为研究气体间隙的放电特性，设计了输出幅度在30～100 kV、重复频率1～5 kHz可调的高压脉冲电源。利用谐振充电的原理，将10 kV的初级电源的能量转移到中储电容，中储电容的电压升高到至少18 kV。在光触发信号的作用下,氢闸流管导通，中储电容上的能量通过脉冲变压器放电，在脉冲变压器的副边得到最大幅度为100 kV的负脉冲，其脉宽大于200 ns,前沿时间小于90 ns。整个装置在不加散热系统的情况下,可连续工作1 min以上。
氢闸流管 重复频率 高压脉冲 hydrogen thyratron repetition-rate high-voltage pulse
1 哈尔滨工业大学 电气工程系,哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室,哈尔滨 150001
3 中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621000
描述了 Z箍缩放电等离子体极紫外光源系统中的主脉冲电源,给出了主电路拓扑结构,重点介绍了三级磁脉冲压缩网络,给出了关键参数的设计计算,并且介绍了新颖的末级磁脉冲压缩放电结构。实验结果显示:各级磁脉冲压缩效果达到设计指标,电源输出电压峰达30 kV,输出电流峰值大于40 kA,电流脉冲宽度200 ns,满足Z箍缩放电等离子极紫外光源对主脉冲的要求。
Z箍缩 放电等离子体 极紫外光源 主脉冲 磁脉冲压缩 Z-pinch discharge produced plasma extreme ultraviolet source main pulse magnetic pulse compression
