A Compact Solid-State Linear Transformer Driver Based on Blumlein Pulse Generation Modules

H. Zhou

doi:10.1109/tps.2026.3687136

A Compact Solid-State Linear Transformer Driver Based on Blumlein Pulse Generation Modules

2026-05-01

0

PRE

AI

DOI：10.1109/tps.2026.3687136

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

固态线性变压器驱动器（SSLTDs）作为高重复频率、长寿命、高可靠性和紧凑型脉冲功率输出的高功率微波（HPM）的一种有前景的解决方案已经出现。然而，其发展通常受到传统砖块的高压隔离要求和结构复杂性的限制。为解决这些挑战，本文提出了一种新颖的双极充电Blumlein脉冲生成模块（BC-BPGM）作为SSLTD系统的砖块。所提出的BC-BPGM采用共地双极充电堆叠式Blumlein配置，消除了高压充电端口隔离的需求，并有效平衡了半导体开关驱动器之间的绝缘应力，从而简化了整体绝缘设计并提高了模块紧凑性。开发了一个能够产生15 kV纳秒脉冲的原型BC-BPGM，并基于此模块构建了一个45级紧凑型固态线性变压器驱动器（CSSLTD）。磁芯设计和内部绝缘配置得到优化，以确保在高压和高重复频率条件下的可靠运行。实验结果表明，在充电电压为7.5 kV时，CSSLTD的输出峰值电压为553 kV，峰值电流为6.13 kA，峰值功率为3.4 GW，电流上升时间为17.6 ns，半高全宽（FWHM）为71.6 ns。该系统以50 Hz稳定运行，总能量效率为83.2%，实现了SSLTDs报道中最高的功率密度之一。

Keyword:

Capacitors

Circuits

Driver circuits

Voltage multipliers

Ceramic capacitors

Printed circuits

Circuits and systems

System-on-chip

High frequency

Electronic mail

Blumlein

pulse generation module

pulsed power

solid-state linear transformer driver (SSLTD)

A Compact Solid-State Linear Transformer Driver Based on Blumlein Pulse Generation Modules

摘要

期刊

机构