脉冲功率系统中铁氧体耦合触发架构用于并联晶闸管开关的实验评估

《Electronics》：Experimental Evaluation of a Ferrite-Coupled Trigger Architecture for Parallel Thyristor Switching in Pulsed Power Systems

　　

摘要

本文研究了脉冲电容器放电系统中并行晶闸管同步切换的电路架构。研究了两种固态触发方法：铁氧体-电感耦合和放大栅极晶闸管（AGT）触发。在脉冲电力电路中，多个半导体开关的可靠同步非常重要，因为多个切换支路必须同时工作以分配电流并降低器件应力。设计了五种电路配置，并通过实验对其进行了评估，以分析触发信号传播、切换延迟以及电容器放电电压（高达400 V）下的电流上升特性。实验结果表明，由铁氧体芯电感器触发的并行电路表现出几乎相同的切换行为，各支路之间的时间差在0.1 μs的数量级。电流上升时间随放电电压的增加而减小，在约100 V以上趋于一个恒定值。由于寄生电路元件和路径不对称性，连接到同一电容器的并行晶闸管表现出不均匀的电流分担。与AGT电路相比，铁氧体耦合方法提供了一种简单高效的方法，可以在多个开关之间分配触发信号，而无需复杂的栅极驱动网络。