基于新型绝缘栅触发晶闸管的高功率准矩形脉冲源

摘要

提出了一种基于新型绝缘栅触发晶闸管(Insulated Gate Trigger Thyristor,IGTT)的高功率准矩形脉冲源.采用IGTT作为开关器件,实现了形成准矩形脉冲波所需的极低开关器件电阻,其导通电阻低、开启速度快的优点,使其非常好地满足了准矩形脉冲波对高峰值电流(Ip)和电流上升率(di/dt)的需求.实验结果表明,相较于常规绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT),基于IGTT的准矩形脉冲源峰值电流提升了50％、di/dt提升了400％,且具有更好的矩形波平顶特性.在工作电压U0=1200 V下,准矩形脉冲源产生了脉冲前沿约为350 ns、平顶宽度为3.05 μs、峰值电流为3.7kA、前沿di/dt=11.2 kA/μs、平顶纹波系数(ζ)仅为2.3％的准矩形脉冲电流,实现了优异的准矩形脉冲特性,为新一代全固态、紧凑型、小型化准矩形脉冲源设计提供了一种具有前景的解决方案.