磁控管测试台高压脉冲电源设计

摘要：文中主要阐明了高压脉冲电源的工作原理、主要设计思路和设计过程。说明了安全性、可靠性、维修性以及环境适应性的措施。对于整个高压脉冲电源的设计具有较强的参考价值，特别是针对脉冲电压较高、脉冲频率相对也高的电源。
关键词：高压脉冲电源；磁控管测试；高功率MOS驱动；调制稳流系统

0 引言
磁控管测试台的主要部件为高压脉冲电源，该部件是磁控管测试台的核心部件。该部件的主要功能为分别产生输出电压为-4500V、输出电流大于等于10A、脉冲宽度分别为0．51μs和2．5μs的两种脉宽，他们所对应的输出电压都为-4500V。
通过电源箱架上的脉宽转换开关的控制，可以使脉冲电源输出不同脉宽的脉冲，他们频率也不相同，脉宽为0．5μs的脉冲对应的输出频率为750Hz：脉宽为2．5μs的脉冲对应的输出频率为250Hz。

1 脉冲电源工作原理
交流电压220V 50Hz输入后，分别送至高压电源、控制电源及灯丝电源。其中高压电源是线性电源，可以输出最高1300V的直流高压(连续可调)，涉及的主要器件有：200W的调压器，1：4．5的电源变压器以及整流滤波系统。调制开关为4只MOS管IXFN32N120串联开关，可以通过控制电路控制其开通和关断。当其开通时，便输出1300V左右的直流高压。当其断开时，输出零电压。均压网络的作用则是为了稳定四个MOS管IXFN32N120上的电压，由于这四个MOS管IXFN32N120的型号完全相同，因此为使这四个MOS管IXFN32N120能够正常工作，加在它们上面的电压也必须一样。脉冲电源的触发脉冲直接由脉冲信号发生器产生，然后经控制电路、驱动电路放大隔离后输入至调制开关。控制电路同时起到过压过流保护作用，它先对将高压电源的直流输出电压和电流取样，并输入控制电路，然后通过控制电路的比较分析，确认是否过压或者过流，若出现过压或者过流，则控制电路输出零电平，调制开关停止工作。当调制开关导通，高压电源经调制开关向脉冲变压器初级放电，再经1：4脉冲变压器放大后输出到磁控管负载。负载脉冲电压最高为5000V。