大功率高频窄脉冲恒流源电路的研究与实现

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1、万方数据学校代号：学号：密级：10536lll05040531公开长沙理工大学硕士学位论文大功率高频窄脉冲恒流源电路的研究与实现学位申请人姓名黄赶指导教师衄壹副熬握所在学院电氢皇值垦王猩堂随专业名称控制理途皇控制王猩论文提交日期2Q!垒生垒目论文答辩日期2Q!垒生5旦答辩委员会主席万方数据ResearchandImplementationofHigh．Power、NarrowPulseandHigh—FrequenceConstantCurrentSourcebyHUANGJingB．E·(ChangshaUniversit

2、yofScience&Technology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnControlTheoryandControlEngineeringChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateProfessorHeQingApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人

3、在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：讲年6月孓日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等

4、复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密曰(请在以上相应方框内打“、／”)日期：∥哞c)月S日日期佻年多月厂日万方数据摘要近年来，随着大功率半导体驱动技术的发展，脉冲恒流源在工业，医疗和军事上得到广泛应用，其应用已从传统小电流范围进入大电流领域。脉冲恒流源性能的好坏决定着整个驱动系统的整体表现，稳定的输出性能必将提高脉冲恒流源的输出效率，也使脉冲恒流源朝着更有利于其发展的领域拓展，例如在激光雷达、激光测距、D3图像处理系统中，都需要一个性能稳定的高功率超短脉冲的小型化脉冲恒流

5、源，以满足系统精度和实用性的需要。但是目前国内这方面的研究相对发达国家有着一定的差距。国外已有较成熟的产品，但价格昂贵，这就严重限制了脉冲恒流源的应用范围。而国内对于脉冲驱动系统的研究依然集中在小电流(几十毫安)的光纤通信系统中，有关大电流窄脉冲的报道却很少。虽然近些年来，随着电力电子技术的发展，脉冲恒流源发展非常迅速，其输出性能也朝着更大功率、更高频率、更窄脉冲宽度的方向不断前进。但是由于我国脉冲恒流源的研究起步比较晚且技术比较落后，这就制约着很多相关领域的发展。本文的研究工作是围绕着大功率高频窄脉冲恒流源而展开的。因此，

6、研究大功率、高频率、窄脉冲恒流源具有非常重要的理论意义与实践意义。提出一个可靠的电路设计方案，探索一组优异的电路参数，从而达到改善脉冲恒流源输出性能的目的将是本文的主要工作。本文首先对脉冲恒流源做了简单的说明，并重点介绍了由雪崩晶体管和功率场效应作为开关元件的脉冲电路，比较了两种电路的优缺点，最终确定由功率场效应管作为开关元件。然后分析了脉冲恒流源电路的两种实现方法，并确定采用由恒流源配合高速开关元件实现脉冲恒流源的实现方案；论文接着提出了一个实现大功率、高频率、窄脉冲恒流源电路的具体设计方案。电路一共分为四个单元，分别为脉

7、冲发生电路、脉冲整形电路、功率放大与驱动电路、DC—DC电压调节电路。电路采用功率MOS管作为核心元件，并采用Multisim．10软件对电路进行仿真实验。在不断的仿真调试过程中得到了万方数据一个输出大小为22A、脉宽为30nS的脉冲电流，实现了获得大功率、高频率、窄脉冲电流输出的目的。并且电路还可根据实际需要来调节电路参数，实现输出脉宽和频率在一定范围内连续可调。论文最后提出了一种针对功率场效应管的改进方案即功率场效应管并联互补输出电路，该电路有效地改善了电路输出特性，抑制了输出信号过冲以及振荡的产生，并对功率场效应管的散

8、热问题做了详细的介绍。关键词：脉冲恒流源，功率场效应管，脉冲电路，大功率，窄脉冲，互补输出电路Ⅱ万方数据ABSTRACTTheresearchworkofthispaperisaroundthehlgh-powerhigh-frequencynarr。wpulsec。nstant-curr