近年来,随着脉冲功率技术、电力电子技术等基础学科的突飞猛进和半导体技术的蓬勃发展,兆安级的高性能脉冲电源在测试、工业、军事等领域得到广泛应用并且产生巨大的经济效益。极高性能指标给大功率脉冲电能源检测设备的研制带来了巨大的挑战,研制出高精准、可控性好的脉冲电源,是解决高功率瞬态大电流电性能指标快速测试难题的措施,对大功率脉冲电能源装置的测试评估和升级改造有着重大意义。本课题针对兆安级可控脉冲电流源的需求设计了一种基于无感线圈的兆安级全桥脉冲电流源。本文的主要研究内容如下:1)对脉冲电流源整体设计问题,分析研究脉冲功率技术及脉冲产生方式、脉冲电流源储能方式,得出脉冲电流源设计的理论依据,并提出电容储能与通过功率逆变电路产生功率脉冲的总体设计方案。研究基于半导体开关的逆变电路与电源调制方式。最后依据等效安匝平衡和电磁感应原理,提出“单匝小电流环绕的方式等效单匝大电流磁场效应”即无感线圈的方式实现兆安级大电流。2)针对脉冲发生器脉冲上升时间快,带宽大的特点,选择基于第三代功率半导体Si C MOSFET为核心的脉冲发生器,通过对关键器件选型和硬件板卡的设计,完成了由充电电路、全桥逆变电路、驱动电路、控制模块组成的脉冲电流源硬件与控制软件的设计与实现。3)针对兆安级电流面临的难产生、脉冲电源的安全问题,通过理论分析研究,提出了电磁感应原理、磁通平衡与等效安匝法为理论基础的无感线圈设计方案,阐述了无感线圈的设计理论,分析研究不同形状线圈的电感最后并在电磁仿真软件中验证,分析导线的趋肤效应设计了PCB无感线圈。无感线圈实际测量结果表明线圈在10k HZ下电感为268.439μH,达到显著减小脉冲回路的电感量的目的,通过该方法能实现脉冲大电流的磁场效应。4)为验证本文脉冲电流源的可行性,搭建脉冲电流源系统实验平台进行实验验证并设计实验方法,经实验表明电源峰值1097485.714A,脉冲上升时间90 ns,带宽3.89MHz,最小脉冲宽度1μs,能够实现脉冲宽度可调,在脉冲大电流传感器线圈实际标定实验中成功完成量程100000A脉冲大电流传感器线圈灵敏度0.01936m V/A。完成满量程5000A线圈线性度0.11053%、最大误差5.526725m V的标定,实验结果验证了脉冲电流源的可行性,实现对大电流脉冲测量仪和罗氏线圈的标定。