强激光与粒子束

作者：李帅康, 黄邦斗, 章程, 邵涛,

关键词：双极性脉冲电源, 磁压缩, 固态开关, 纳秒脉冲放电, 大气压等离子体,

研制了一种双极性交替的纳秒高压脉冲电源，进行了双极性纳秒脉冲放电产生等离子体研究。该电源先通过固态开关IGBT将直流电压截断成电压脉冲，通过可饱和脉冲变压器拓扑，实现升压并缩短脉冲上升沿。该电源可在一个周期内输出极性相反的2个脉冲，且时序可以灵活控制。通过优化调整器件参数，研制了两种不同输出性能参数的双极性纳秒脉冲电源：①峰值电压10 kV、爆发模式脉冲重复频率500 kHz（正负脉冲间隔2 μs）、连续重复频率1 kHz；②峰值电压25 kV、爆发重频200 kHz、连续重频600 Hz。测试电源的运行性能，发现电源存在温度升高的情况，但长时间（＞0.5 h）运行温度趋于稳定。10 kV电源连续运行在1 kHz时最高温度点50.5 ℃；25 kV电源连续运行在600 Hz时最高温度点60 ℃。利用该电源驱动线板电极阵列和表面介质阻挡放电结构，证实了该电源可以用于常压空气条件下产生大面积等离子体。

来源：2021年第6期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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