PCB技术的研究介绍

　　
　　功率脉冲技术是随着高尖端能源武器、环境保护技术以及PCB生物技术的发展而催生的新技术,它是许多高科技的基础,也是众多国家竞相研究的热点。随着这项技术的发展其应用领域也越来越宽。
　　功率脉冲技术的发展极大地依赖于开关单元性能的提高。对于大多数PCB功率脉冲发生器,其输出电压级别、占空比、使用寿命都是由开关器件的能力所决定的。另外,输出脉冲波形和波形的稳定性通常也依赖于开关器件的性能。然而,以目前的半导体制造技术,还不能制造出同时满足脉冲源耐压条件及开关速度要求的单开关器件。
　　因此,如何从拓扑结构上解决开关的耐压问题与在驱动中解决开关导通速度问题成为制约功率脉冲技术发展的关键因素。 本文通过对一般功率脉冲电源的方案进行对比分析,提出了一种以功率MOSFET为开关器件,采用多开关串联形式组成的高压快前沿脉冲PCB抄板电源。以MOSFET驱动芯片IR2110作为控制芯片对开关器件进行驱动,控制简单方便,实现了通过控制单管而驱动多管,解决了多开关控制同步困难的问题。
　　从结构上,利用开关器件并联大电阻共同承受较高电压,解决了单开关耐压问题,极大地提高了输出脉冲幅值。同时由于并联大电阻,可以保证MOSFET分压均匀,提高了电路的可靠性。另外本文通过分析MOSFET的内部结构,从MOSFET驱动原理上寻求了几种加快输出脉冲前沿的方法。仿真与实验验证了本文所设计的方案的正确性与有效性。
　　本文是从拓扑结构上对一般的脉冲电源开关组合形式进行改进,放弃了单控制开关结合脉冲抄板变压器的一般做法,一定程度上解决了目前高压脉冲电源设计上的一些问题,并且节约了成本,减小了电源的体积,尤其适合实验室高压脉冲电源抄板的研究。