基于IGBT的固態(tài)脈沖調制器設計

根據圖4所示IGBT參數可知，在VOC=600V、VGE=±15V、RG=2．4 Ω、TC=25℃、IC=400 A時(shí)，ton=0．25μs，toff=0．7μs。從圖5的UCE-t曲線(xiàn)圖看，IGBT的開(kāi)關(guān)曲線(xiàn)比氫閘流管的開(kāi)關(guān)曲線(xiàn)更好，更適合于作為脈沖調制器的開(kāi)關(guān)管使用。
由于單片機的采用，就可以使調制器的保護采用軟件保護，這在減少調制器的體積與重量方面可以做出重大貢獻。
單個(gè)固態(tài)調制器的制造成本比氫閘流管調制器稍高，但是其使用壽命長(cháng)，也就是說(shuō)性?xún)r(jià)比高，況且在性能、構造、可維性及可靠性方面遠遠勝于氫閘流管調制器。

4 仿真過(guò)程及結果
仿真軟件使用流行的SIMNLINK。
設觸發(fā)脈沖周期為2 ms，脈沖寬度為2μs，如圖6中的第一示波器(圖的下部)，仿真線(xiàn)前端的波形如圖6中的第二示波器(圖的上部)。由第二示波器可見(jiàn)，當觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，即IGBT網(wǎng)絡(luò )導通時(shí)，仿真線(xiàn)迅速放電，放電速率為5 000 V／6μs(即從滿(mǎn)電壓5 000 V至放電完成時(shí)間約為6μs)，并且無(wú)反沖。當觸發(fā)脈沖過(guò)去時(shí)，即IGBT網(wǎng)絡(luò )斷開(kāi)時(shí)，仿真線(xiàn)迅速充電，放電速率為5 000 V／3μs(即從充電開(kāi)始至滿(mǎn)電壓5 000 V的時(shí)間約為3μs)，并且無(wú)反沖。

由此可見(jiàn)，由IGBT網(wǎng)絡(luò )替代的脈沖開(kāi)關(guān)，完全能滿(mǎn)足脈沖調制器的要求，其指標遠遠超過(guò)了氫閘流管脈沖調制器。

5 結論
器件固態(tài)化是系統發(fā)展的趨勢，固態(tài)脈沖調制器正是在這一趨勢的啟發(fā)下提出來(lái)的。所設計的固態(tài)脈沖調制器具有結構簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)，可以快速、方便地對現有雷達的脈沖調制器進(jìn)行改裝。改裝成本低、周期短，具有很高的實(shí)用價(jià)值。