用于10kVIGBT固体开关的脉冲变压器设计

由于高重复频率固体开关在加速器、雷达发射机、高功率微波和污染控制等领域存在的潜在优势，美国、英国、日本和韩国等都对固体开关技术进行了大量研究，从而成为近年脉冲功率界研究的重点1。从固体元件电路结构上，固体开关可以分成两种类型：串联结构和累加器结构。采用串联结构的固体开关生产厂家中，比较著名的有LLNL（Lawrence Livermore National Laboratory）和DTI（Diverfisied Technology Inc.），采用累加器结构的厂家中，比较著名的是LLNIL.和美国的First Point Scientific Ine.B32A我们已经研制成功了采用光纤控制的10kV绝缘栅双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor，IGBT）固体开关，尽管在该固体开关中采用的光纤收发器比较便宜，但光纤控制部分还是比较昂贵的。在一定的应用环境，如脉冲宽度为几微秒到十几微秒，可以采用脉冲变压器来控制IGBT。从文献[1]表明：只要脉冲同步和缓冲电路设计适当，即可确保固体开关中不会出现过压。尽管脉冲变压器隔离控制在同步精度和驱动波形一致性方面不如光纤控制，但还是可以用来控制IGBT固体开关。采用脉冲变压器控制IGBT的主要优点是价格便宜，但其存在的主要问题是输出脉冲宽度范围比较有限和绝缘性能如何保证的问题。

在脉冲变压器控制的IGBT固体开关中，脉冲变压器设计非常重要，因此下面只讨论脉冲变压器的绝缘问题和IGBT固体开关的实验结果。

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