一种采用全固态开关的高压双极性脉冲源
One type of high voltage bipolar square pulser based on all-solid-state switch devices作者机构：重庆大学输变电设备与系统安全及新技术国家重点实验室重庆400044 重庆市计量质量检测研究院重庆400020
出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)
年 卷 期：2015年第19卷第9期
页 面：73-80页
核心收录：
学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学]
基 金：国家自然科学基金(51077139) 重庆市电器检测工程技术研究中心(cstc2011pt-gc70009)
主 题：高压脉冲发生器 全固态 双极性 发生器 Marx 调制器
摘 要：为满足高压脉冲电场灭菌实验的需要,提出一种结合经典Marx发生器与全固态开关器件的高压双极性方波脉冲源设计方案. 选用全固态开关器件替代传统的火花间隙开关,以单极性Marx发生器为核心,实现能量压缩,通过全桥固态调制器可实现高压方波脉冲的双极性输出. 详细分析了电路的结构、工作过程、控制策略和负载适应能力. 以全固态IGBT为主开关器件,研制了脉冲源的高压主回路部分;设计了相应的控制电路和开关同步触发电路,通过光纤和隔离供电模块实现了信号传输和强弱电的隔离. 相比于常规的双极性高压脉冲源,该方案具有更简洁的电路结构和良好的负载适应能力,实现了输出脉冲极性可控、前沿更陡,脉冲频率、脉宽、电压幅值可调等优点. 实验结果表明,该脉冲源系统可以产生幅值范围-7~7 kV、每秒脉冲数1~1 000、脉宽范围2~10μs、极性可变的高压方波脉冲,为开展高压脉冲电场灭菌实验,寻找最佳灭菌电参数条件,提供了硬件支持.
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