纳秒脉冲电场消融要求在100 Ω负载上产生数千伏的纳秒脉冲，加快脉冲前沿有利于获得更窄的纳秒脉冲。提出了一种具有快速前沿的固态Marx发生器，在每级电路中插入一个电感，并且让放电管和充电管同时导通数十纳秒，等放电管完全开通后，关断充电管，对负载进行放电，以消除放电管和放电回路杂散电感对脉冲前沿的限制，获得具有快前沿的高压脉冲。搭建了32级Marx样机，实验中通过调节直通时间，在100 Ω的低阻负载上获得了电压上升沿35 ns、脉宽800 ns、电流186 A的高压脉冲。对比并分析了充电管和放电管直通时间对上升沿的影响，发现直通时间越长，脉冲电流的前沿越快。输出端的峰值电流最大可达186 A。表明该脉冲电压源可以有效地提高电流的输出，提高系统带载能力。该方案相比于传统的改进方法，提高了系统抗干扰能力的同时，也减少了所使用开关管的数量，降低了脉冲电源的成本。

提出利用P型开关作为充电管、N型开关作为放电管串联形成半桥结构，将其门极也短接，以同一个信号同时驱动充电管和放电管。再利用共原边的串心磁环驱动方案，只需一个半桥电路就可以从原边同时传递驱动功率和信号，同步驱动所有充电管和放电管，大幅简化了脉冲电源结构和尺寸，降低了成本。以此搭建了24级固态Marx发生器，在10 kΩ阻性负载上，获得了10 kV、1 kHz、5 μs的高压方波脉冲，验证了方案的可行性，该电源主电路的尺寸仅为20 cm（长）×13 cm（宽）×5.5 cm（高）。

强电磁脉冲易通过天线、孔缝、线缆等多种耦合途径进入电子系统内部，造成敏感电子设备出现短暂故障或永久损毁。安装电磁脉冲防护电路可有效提高电子设备抗强电磁脉冲能力。基于LC选频网络和瞬态电压抑制（TVS）二极管，设计了一种宽带高抑制性能电磁脉冲防护电路，防护电路工作带宽超过2 GHz、插入损耗低于0.6 dB。系统性研究了防护电路对频谱分布在工作带宽内多种电磁脉冲（方波脉冲、宽带高功率微波、窄带高功率微波）的防护能力。结果表明：防护电路对不同类型电磁脉冲电压抑制比大于40 dB、耐受功率超过387 kW、而响应时间仅0.7 ns。该防护电路具有工作频带宽、电磁抑制性能好、响应速度快、耐受功率高等特点，对电子信息系统电磁防护加固具有重要意义。

脉冲功率技术在工业和生物医学领域有着广泛的应用，很多应用场合要求输出数百安培的高压脉冲。固态Marx发生器虽已研究多年，但是被广泛采用直插封装的IGBT和MOSFET功率半导体开关管的额定电流通常都低于100 A，无法满足低阻抗负载的应用需求。为提高输出脉冲电流幅值，提出两种多路Marx发生器并联的脉冲电源的拓扑结构，第一种方案采用多路Marx发生器直接并联，第二种是共用一组充电开关管的多路Marx发生器并联。由FPGA提供充放电控制信号，采用串芯磁环隔离驱动方案实现带负压偏置的同步驱动，主电路选用开通速度快、通流能力强的IGBT为主开关的半桥式固态方波Marx电路。实验结果表明，6路16级Marx直接并联的脉冲发生器能输出重频100 Hz高压方波脉冲幅值可达10 kV，在30 Ω负载侧输出峰值电流可达300 A，上升时间230 ns。共用充电开关管的6路4级Marx并联发生器在5 Ω电阻负载上的输出电流峰值可达300 A，最大输出电流可达460 A，上升时间272 ns。表明多路Marx发生器并联可以有效地减小系统内阻，提高系统带载能力；改进后的并联方案实现大电流脉冲输出的同时，所采用的开关管数量减小近一半，提高了系统的抗干扰能力的同时，降低了脉冲电源的成本；且增加级间并联导线可进一步改善均流效果。