大功率高頻窄脈沖恒流源電路的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著大功率半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，脈沖恒流源在工業(yè)，醫(yī)療和軍事上得到廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用已從傳統(tǒng)小電流范圍進(jìn)入大電流領(lǐng)域。脈沖恒流源性能的好壞決定著整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體表現(xiàn)，穩(wěn)定的輸出性能必將提高脈沖恒流源的輸出效率，也使脈沖恒流源朝著更有利于其發(fā)展的領(lǐng)域拓展，例如在激光雷達(dá)、激光測(cè)距、D3圖像處理系統(tǒng)中，都需要一個(gè)性能穩(wěn)定的高功率超短脈沖的小型化脈沖恒流源，以滿足系統(tǒng)精度和實(shí)用性的需要。但是目前國(guó)內(nèi)這方面的研究相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家有著一定的差

2、距。國(guó)外已有較成熟的產(chǎn)品，但價(jià)格昂貴，這就嚴(yán)重限制了脈沖恒流源的應(yīng)用范圍。而國(guó)內(nèi)對(duì)于脈沖驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究依然集中在小電流（幾十毫安）的光纖通信系統(tǒng)中，有關(guān)大電流窄脈沖的報(bào)道卻很少。雖然近些年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，脈沖恒流源發(fā)展非常迅速，其輸出性能也朝著更大功率、更高頻率、更窄脈沖寬度的方向不斷前進(jìn)。但是由于我國(guó)脈沖恒流源的研究起步比較晚且技術(shù)比較落后，這就制約著很多相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。本文的研究工作是圍繞著大功率高頻窄脈沖恒流源而展開(kāi)的

3、。因此，研究大功率、高頻率、窄脈沖恒流源具有非常重要的理論意義與實(shí)踐意義。
　　提出一個(gè)可靠的電路設(shè)計(jì)方案，探索一組優(yōu)異的電路參數(shù)，從而達(dá)到改善脈沖恒流源輸出性能的目的將是本文的主要工作。
　　本文首先對(duì)脈沖恒流源做了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，并重點(diǎn)介紹了由雪崩晶體管和功率場(chǎng)效應(yīng)作為開(kāi)關(guān)元件的脈沖電路，比較了兩種電路的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定由功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開(kāi)關(guān)元件。
　　然后分析了脈沖恒流源電路的兩種實(shí)現(xiàn)方法，并確定采用由恒流源配合高速

4、開(kāi)關(guān)元件實(shí)現(xiàn)脈沖恒流源的實(shí)現(xiàn)方案;論文接著提出了一個(gè)實(shí)現(xiàn)大功率、高頻率、窄脈沖恒流源電路的具體設(shè)計(jì)方案。電路一共分為四個(gè)單元，分別為脈沖發(fā)生電路、脈沖整形電路、功率放大與驅(qū)動(dòng)電路、DC-DC電壓調(diào)節(jié)電路。電路采用功率MOS管作為核心元件，并采用Multisim.10軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。在不斷的仿真調(diào)試過(guò)程中得到了一個(gè)輸出大小為22A、脈寬為30ns的脈沖電流，實(shí)現(xiàn)了獲得大功率、高頻率、窄脈沖電流輸出的目的。并且電路還可根據(jù)實(shí)際需要來(lái)