脉冲功率开关RSD机理与关键技术研究

脉冲功率技术近年来发展迅速,在军事和工业的众多领域都有着广泛的应用前景。脉冲功率开关是脉冲功率系统的核心元件之一。由于半导体器件具有体积小、寿命长、可靠性高等优点,脉冲功率开关目前有半导体化的趋势。反向开关晶体管RSD(Reversely switched dynistor)是20世纪80年代由俄罗斯的科学家基于可控等离子层换流原理率先提出的一种专门应用于脉冲功率领域的新型半导体开关。它从工作原理上具备优势，可同时满足数十kV高电压、数百kA大电流、100kA/μs高电流上升率。本书以RSD的工作机理作为理论基础，从特性分析、结构优化、工艺探索及器件应用四个方面入手，系统研究了RSD开关及其关键技术。结合RSD的实际应用，设计了120kA级的大功率脉冲发生电路，按输出参数的要求设计了主开关RSD 的结构参数和级联个数、主回路参数以及预充方案，实验成功通过峰值电流132.2kA，脉宽330μs。 本文的研究成果为在我国开发和应用新型脉冲功率器件RSD奠定了基础，并对RSD特性的进一步改善进行了有益探索。