采用混合式隔离模式的全固态Marx发生器
High Voltage Engineering（2022）
Abstract
高压脉冲功率技术在国防、绝缘材料、生物医学工程等领域具有广泛应用,为研究百纳秒脉冲电场对细胞产生的生物电学效应,设计了一种基于"背靠背"充电、混合式隔离的全固态Marx百纳秒脉冲发生装置.该装置共5级,以MOSFET作为放电主开关,共包含9个电容及5个开关,减少了开关使用数量.每级模块包含2个电容及1个MOSFET开关,并采用电阻隔离的正极性回路和二极管隔离的负极性回路两部分分别对2个电容充电,实现"背靠背"式连接.采用Pspice软件验证了该拓扑结构的可行性.该百纳秒脉冲装置采用可编程门阵列产生控制信号,输出的高压脉冲参数为:电压幅值0-4.3 kV,脉冲宽度0.3-5μs,重复频率0.001～10 kHz,上升沿42 ns.该装置的脉冲宽度、幅值及频率均灵活可调,通过模块化设计,可增加模块数量进一步提高输出电压幅值.
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