世纪新天关于双极性高压脉冲电源的关键技术问题分析

世纪新天（苏州）大数据科技有限公司深入探讨双极性高压脉冲电源的关键技术问题，包括其技术原理、应用优势及解决方案，为行业提供专业的技术参考与指导。

关于我们世纪新天 2024-12-30 08:02:21 阅读量 ()

关键技术问题概括如下：

1 固态半导体开关器件

在世纪新天双极性高频高压脉冲电源设备中，开关器件不仅影响脉冲输出的电圧上升率和设备运行的稳定性，还决定脉冲电源的输出重复频率及电源的整体功率水平。因此关于开关器件的研究，对高频高压脉冲电源的发展起着至关重要的作用。

世纪新天双极性高频高压脉冲电源的开关器件应该满足开通、关断速度快，通流能力强，运行频率高等要求。以往传统的气体开关由于存在重复频率低、使用寿命短、电极烧烛严重等缺点，不适用于高频脉冲功率装置中。由于固态半导体开关器件具有体积小、寿命长、高重频、导通压降低、可控性强等优点，而逐渐取代气体开关而被广泛使用。

目前世纪新天在高频高压脉冲电源中常用的两类固态半导体开关器件是MOSFET和IGBT。但固态半导体开关的容量与其开关频率之间依然存在功率越大，器件的开关频率越低的问题。其中，MOSFET的开关速度很快而通流能力较低，而IGBT的综合性能最好但是其重复频率也不高，可以根据设备的应用场合选择开关管的类型。

由于目前固态半导体开关的额定参数还比较低，通常需要采用电压提升技术和多个固态半导体开关管串并联等方式，实现高压脉冲输出。因此，随着固态半导体开关器件的深入研究，世纪新天全固态高频高压脉冲电源的各方面性能也将有极大提升。

2 主电路拓扑结构

世纪新天双极性高频高压方波脉冲电源一般由初级能源、中间储能环节和脉冲形成网络三部分组成，其中，中间储能系统主要分为电磁储能和旋转机械储能，电磁储能又可细分为电容储能、电感储能。虽然电感比电容储能密度大，但电感储能的放电波形振荡大，不易产生高频方波脉冲，故世纪新天双极性高频高压脉冲方波电源的中间储能环节一般采用电容储能的形式。

世纪新天双极性高频高压方波脉冲电源的主电路拓扑一般是将市电整流滤波后，在中间储能环节处理成直流高压，然后经过固态半导体开关管控制的逆变环节输出双极性的高频高压方波脉冲。世纪新天为满足高电压等级的脉冲输出需求，目前常采用开关串联技术、脉冲变压器升压技术、感应电压叠加技术、全固态脉冲电压倍增技术等四种半导体开关的电压提升技术。