集成隔离30 kV全固态层叠Blumlein脉冲发生器

层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点,但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器,利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件,解决了半导体开关应用于层叠Blumlein脉冲发生器的问题。
首先介绍了隔离的原理,设计了包含共模电感和同步光触发隔离组件,以及基于IGBT开关阵列的Blumlein脉冲形成网络,分析了层叠Blumlein脉冲发生器的充放电过程;其次,对设计的Blumlein脉冲形成网络与层叠Blumlein脉冲发生器进行电路仿真;搭建了8级层叠Blumlein脉冲发生器,在匹配负载上实验得到电压30.0 kV、电流604 A、脉宽237 ns的方波脉冲。