国家自然科学基金(51007085)
- 作品数：6 被引量：40H指数：4
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- 500MW高功率电磁脉冲源固态开关大规模串联技术研究
- 高压固态开关是固态重频高功率电磁脉冲源中的核心器件,为了使脉冲源功率系统达到更高的电压,需要将大量的高压固态开关进行串联使用。本文以大功率高压IGBT开关串联为例,通过对IGBT开关进行参数测试分析,得到了开关的特征参数...
- 王凌云李洪涛王传伟刘宏伟袁建强谢卫平
- 文献传递
- 基于硅堆的猝发高压脉冲源初步实验研究被引量：1
- 2012年
- 为了产生驱动多幅闪光照相的高重频猝发高压电脉冲,开展了基于硅堆隔离的猝发高压脉冲发生装置的可行性研究。对普通整流硅堆脉冲条件的导通电流,反向关断时间进行了实验研究;采用脉冲形成线产生矩形脉冲,利用不同长度传输线的传输时延产生多脉冲,以硅堆隔离的方式实现多脉冲在负载的输出。研究表明:硅堆在500 ns脉宽条件下,其电流过载至少736倍,关断时间约200 ns,硅堆的绝缘恢复时间决定产生脉冲的最高重复频率。
- 马勋李洪涛
- 关键词：脉冲功率重复频率脉冲形成线
- 光导开关Blumlein型脉冲网络电压传输效率被引量：6
- 2012年
- 为了在高阻负载上获得高效率的重复频率平顶高压脉冲输出,开展了影响基于光导开关的Blumlein型脉冲形成网络电压传输效率因素的初步实验研究。以陶瓷电容、铝条和GaAs光导开关构成全固态Blumlein型脉冲形成网络(BPFN),采用气体间隙进行了设计参数的验证实验,在匹配负载上研究了光导开关工作场强、激光触发能量与BPFN电压转换效率的关系。设计的BPFN阻抗7.8Ω,电长度32.6ns,实验表明光导开关较高的导通电阻是影响PCSS-BPFN电压传输效率的主要因素。当触发激光能量30.4mJ,工作场强25.1kV/cm时,获得电压效率83.2%,相应最小导通电阻1.89Ω;在触发激光能量3.5mJ时,为了使阻抗为7.8Ω的BPFN在匹配负载上达到75%以上电压传输效率,应至少使光导开关工作场强为25.1kV/cm,相应最小导通电阻2.88Ω。
- 马勋邓建军刘金锋刘宏伟李洪涛
- 关键词：光导开关
- 影响碳化硅光导开关最小导通电阻的因素被引量：4
- 2012年
- 采用2种电阻率的钒掺杂半绝缘6H-SiC晶体制作了横向结构的碳化硅光导开关,分别加载不同的偏压、并使用不同能量的激光触发开展光电导实验。对比实验结果表明:高暗态电阻率的碳化硅光导开关耐压特性远远优于低暗态电阻率的碳化硅光导开关,耐压从4kV提高到了32kV;但高暗态电阻率的开关导通电阻也较大,导通电阻为kΩ量级,比低暗态电阻率的碳化硅光导开关的近百Ω增加了1个量级。通过激光脉冲波形与光电流脉冲波形的比较,估算出2种光导开关的载流子寿命和载流子迁移率。将这2个参数与砷化镓光导开关进行比较,推导出低的载流子迁移率是碳化硅开关导通电阻较大的主要原因。在实验和分析的基础上改进设计,研制出了工作电压超过10kV、工作电流超过90A的碳化硅光导开关。
- 刘金锋袁建强刘宏伟赵越姜苹李洪涛谢卫平
- 关键词：光导开关碳化硅导通电阻载流子迁移率载流子寿命
- 500 kV全固态Marx发生器被引量：21
- 2012年
- 500kV全固态Marx发生器采用Z型电路结构,以28个最大工作电压达22kV、满载最高连续重复运行频率达200Hz的绝缘栅双极型晶体管组件作为脉冲控制开关,采用以金属化膜电容器和线绕电感构成的梯形脉冲形成网络作为储能和脉冲形成器件。目前已实现500kV脉冲输出,在50Hz的重复频率下实现数十个脉冲的猝发输出。该发生器的输出脉冲电压峰值与已有文献报道的最高功率固态Marx发生器技术指标相近,输出脉冲电流峰值提高1倍,达到1000A,发生器输出脉冲功率峰值达到500MW。在采用电容器作为储能元件时,此Marx发生器输出脉冲宽度可在3～10μs范围内连续调整。
- 李洪涛王传伟王凌云刘金锋姜苹刘宏伟袁建强黄宇鹏丁胜康军军丰树平谢卫平
- 关键词：全固态MARX发生器绝缘栅双极型晶体管重复频率
- 流体动力学实验用闪光X光机研究进展被引量：7
- 2014年
- 闪光X光机是流体动力学等研究领域必不可少的实验诊断装置,物理需求推动其向更高剂量和更小焦斑发展。叙述了几种X光二极管研究现状和关键问题,阐述了适用于不同功率水平的闪光X光机驱动源,分析了阳极杆箍缩和磁浸没二极管的应用前景,讨论了阳极杆箍缩二极管、驱动源发展方向以及实现多幅照相涉及的关键技术。
- 马勋邓建军姜苹袁建强刘金锋刘宏伟王凌云李洪涛
- 关键词：脉冲功率
- 光导开关级联Blumlein型脉冲网络设计被引量：3
- 2013年
- 为了驱动重复频率运行高阻抗X光管,设计了基于光导开关的级联Blumlein型脉冲形成网络。采用数值模拟方法优化网络参数,从网络充电电压一致性、输出脉冲波形畸变、电压叠加效率、负载预脉冲幅值出发确定了充电电感和支撑电感设计原则。实验表明:光导开关工作场强23.2kV/cm,激光触发能量3.5mJ时,阻抗约15.6Ω的Blumlein型脉冲形成网络电压转换效率为0.71,2级级联网络电压叠加效率0.96。
- 马勋邓建军姜苹刘金锋刘宏伟袁建强李洪涛
- 关键词：光导开关功率合成
