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Un módulo modulador Marx de estado sólido flexible basado en controladores de acoplamiento magnético discreto

Autores: Chen, Lei; Zhu, Caihui; Zheng, Jiaming; Qiu, Jian; Zhao, Hui; Liu, Kefu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un módulo modulador Marx de estado sólido flexible basado en controladores de acoplamiento magnético discreto


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Desarrollo
Generadores de pulso
Alta tensión
Nanosegundo
Estado sólido
Modulador

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con la creciente y profunda aplicación de generadores de pulsos de estado sólido de nanosegundos de alto voltaje en campos biológicos, industriales y ambientales, el desarrollo de los generadores de pulsos existentes enfrenta muchos desafíos, como formas de pulso fijas, el uso de fuentes de alimentación de controladores aislados, menor densidad de potencia y rendimiento eléctrico de salida limitado. Por lo tanto, se propone un nuevo modulador Marx de estado sólido modular de nanosegundos de alta frecuencia (SSMM) basado en controladores de compuerta de acoplamiento magnético discreto. El voltaje de compuerta de los dos MOSFET puede sincronizarse rápidamente a una alta frecuencia de repetición para lograr un voltaje de compuerta controlado en amplitud en 100 ns. La viabilidad del controlador fue verificada mediante simulación PSpice y pruebas de prototipos. Además, se propone una estructura de módulo SSMM apilable (SM) para resolver el problema de interferencia en modo común conducida a través del controlador, lo que mejora la reutilización, escalabilidad y redundancia de los moduladores. Los parámetros característicos del SM de 14 etapas desarrollado son los siguientes: una amplitud de voltaje de salida de 5.45 kV con un ancho de 100 ns a 50 ms, un tiempo de subida mínimo de aproximadamente 18 ns y una frecuencia de repetición continua de 100 kHz. El SM tiene la capacidad de cambiar la forma del pulso, y la frecuencia del pulso puede alcanzar los 2.8 MHz dentro de la ráfaga.

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