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回旋行波管作为重要的微波信号放大器件,因其既具有大功率、宽带宽、高增益等特点,又极具发展潜力和应用前景,使它很快成为毫米波相干辐射源的优先选择,主要应用于高功率毫米波雷达、高功率微波武器、预警、电子战、受控热核聚变等多个微波领域。因此,对它的供电系统——大功率高压脉冲电源的研究显得格外重要。传统的大功率高压脉冲电源采用的是线性电源,这种电源的体积大、重量重、效率低、发热严重。相比线性电源,本文采用移相控制全桥软开关技术设计大功率高压脉冲电源,设计的参数指标为输出电压60kV,输出电流1.5A,脉冲频率200Hz,脉宽50μs,它实现了开关管的零电压开通,减小了开关管的开通损耗,提高了电源的效率,使它成为回旋行波管工作电源的优先选择。本论文研究的大功率高压脉冲电源以全桥变换器为主电路拓扑,以移相谐振控制芯片UC3875作为主控芯片,以2SD315AI作为开关管的驱动芯片进行设计。此电源实现了开关管的零电压开通,具有欠压、过压、过流、短路保护功能和极高的工作效率。本论文的主要工作:1.设计电源的主电路,根据电源的设计指标计算出元器件的参数并选择元器件的型号,然后通过Pspice软件仿真,观察并分析仿真结果。2.设计绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的驱动电路,采用2SD315AI芯片进行设计,测试了它的驱动波形以及通过实验验证了欠压、过流和短路保护功能。3.采用磁芯面积乘积法(又称AP法)设计高频变压器。设计流程为:(1)选择磁芯材料和型号;(2)计算磁芯的窗口面积和有效横截面积;(3)计算初级绕组和次级绕组的匝数;(4)计算初、次级绕组导线的线径。4.设计高压调制器,它是由多个IGBT串联组成,IGBT的驱动信号由半桥电路产生,并通过磁环耦合输出,这即对多组驱动信号进行隔离,又保证了多组驱动信号的一致性。本课题设计的大功率高压脉冲电源具有开关损耗小、效率高、重量轻、体积小、输出电压可调、稳定性好、易于控制等优点,是一种发展前景广阔的新型电源。