李玺钦，冯莉，赵娟，吴红光，李洪涛

（中国工程物理研究院流体物理研究所，脉冲功率科学与技术重点实验室，绵阳621999）

基于冷阴极触发管的重频高压脉冲源设计

李玺钦，冯莉，赵娟，吴红光，李洪涛

（中国工程物理研究院流体物理研究所，脉冲功率科学与技术重点实验室，绵阳621999）

为满足爆轰物理实验、X光机以及Marx脉冲功率装置等触发系统的需求，设计了一种输出幅度在8～15 kV、重复频率1～40 Hz工作的重频高压脉冲源。采用固定频率脉宽调制（PWM）控制器TL494集成电路，构建高压电源给储能电容提供所需能量；在手动触发、光触发（单次和重频）以及电触发三种触发脉冲信号的作用下驱动IGBT半导体开关，经脉冲变压器变换后控制冷阴极触发管迅速导通，致使储能电容上的能量在75 Ω负载上瞬间产生放电，得到一路幅度大于15 kV、脉冲前沿小于13 ns、脉宽大于500 ns的高压脉冲和一路幅度大于150 V、前沿小于8.3 ns、脉宽大于1 μs的同步脉冲，系统抖动时间绝对值小于10 ns。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性，并给出了重频工作下高压脉冲源输出的实验结果。

冷阴极；触发管；PWM；重复频率；高压脉冲；同步脉冲；抖动

引言

随着近年来脉冲功率技术的迅速发展，重复频率脉冲功率技术的发展也成为了热点之一。尤其是在高功率微波、强激光以及粒子束聚变等脉冲功率领域，以及许多民用领域中都要求脉冲功率装置具有一定的重复频率工作特性［1-2］。因而越来越多功能各异的重复频率高压脉冲源被广泛应用到高功率脉冲系统中，在X光机、Marx脉冲功率装置、高功率微波、强激光以及粒子束聚变等领域中发挥着重要的作用［3-4］。……