强激光与粒子束

作者：马剑豪, 余亮, 马久欣, 贺大钊, 董守龙, 姚陈果,

关键词：纳秒短脉冲发生器, 电感储能, 脉冲形成线, 栅极驱动器, 脉冲宽度调制,

全固态电感储能型脉冲形成线调制器是实现高重复频率、电压高增益和短脉冲输出的一种全新方案。但开关非理想的动态特性和传输线固定的物理空间尺寸限制，难以实现高压短脉冲的产生和调控。为解决上述难题，通过电磁场分析建立了碳化硅场效应器件开关驱动模型，发现高速驱动和开关器件低寄生参数能有效改善开关动态特性，提出了板上高速开关及驱动集成设计解决方案。基于波过程分析和多开关时序逻辑控制理论，提出多开关削波电路拓扑方法和主动负载阻抗调制技术。实验结果表明，该调制器可产生上升时间2.1 ns，下降时间3.5 ns，脉冲宽度5.1 ns的方波短脉冲，并且脉冲宽度5～20 ns连续可调。10级叠加后验证了调整器高压能力，初级储能充电电压25 V时，电压增益可达336倍，重复频率200 kHz。

来源：2022年第9期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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