强激光与粒子束

作者：石经纬, 赵娟, 冯荣欣,

关键词：高压隔离脉冲变压器, 窄脉冲, 脉冲展宽, IGBT, 驱动电路, 过流保护, Marx电路,

设计了一种采用高压隔离脉冲变压器传输窄脉冲，然后应用脉冲展宽电路实现宽脉冲驱动信号输出的无源IGBT驱动电路。采用正电压turn-on窄脉冲和负电压turn-off窄脉冲组合传输的方式以减小高压隔离脉冲变压器的体积和重量，脉冲展宽电路使IGBT在turn-on脉冲上升沿导通，在turn-off脉冲上升沿关断，且其具备储能功能，无需高压隔离辅助直流电源为其供电。脉冲信号发生电路和过流保护电路耦合设计，使IGBT在正常关断和过流保护关断情况下，其栅极都处于反压偏置状态，以提高IGBT关断的快速性和可靠性。将驱动电路用于级联Marx高压电路中IGBT开关的驱动，turn-on脉冲和turn-off脉冲的脉宽均选择为2 μs，结果表明，Marx电路在输出脉冲电压峰值为20 kV时工作稳定，且脉宽在3.5~50 μs之间连续可调，等离子体负载下的输出电压和电流波形显示，打火情况发生时，过流保护电路工作稳定可靠。该驱动电路可有效实现宽脉冲驱动信号的产生，具有较强的可靠性和实用性。

来源：2019年第11期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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