基于MOS開(kāi)關(guān)的高頻高壓脈沖源中電磁兼容問(wèn)題研究

摘要：本文研究了基于MOS固態(tài)開(kāi)關(guān)的高頻高壓脈沖源中的電磁兼容問(wèn)題，通過(guò)分析其干擾信號頻譜分布及傳播路徑，制定了以屏蔽和濾波為主的電磁兼容方案，最終實(shí)現了重復頻率80kHz，4kV脈沖源，實(shí)驗驗證了電磁兼容措施的有效性。
關(guān)鍵詞：電磁兼容；高壓脈沖源；屏蔽；濾波

0 引言
隨著(zhù)MOSFET開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)關(guān)模塊的在耐受電壓為10kV情況下，工作重復頻率極限已經(jīng)達到了100kHz左右，大大提高了高壓脈沖源的工作重復頻率，為脈沖源進(jìn)一步的廣泛應用打下基礎。本文設計了一種以高速MOS開(kāi)關(guān)模塊為基礎，基于脈沖形成線(xiàn)原理的，工作電壓為4．5kV，重復頻率為80kHz的高頻高壓脈沖源。如此高重復頻率的高壓脈沖源中開(kāi)關(guān)及電路中高電壓和大電流源的劇烈變化會(huì )導致嚴重的電磁干擾，同時(shí)本文中MOS開(kāi)關(guān)模塊的控制電路對穩定度的要求十分高，必然會(huì )受到電磁干擾的影響，導致不能正常工作。因此研究脈沖源中電磁兼容問(wèn)題十分重要，為此本文展開(kāi)了高壓高重復頻率脈沖源中電磁兼容問(wèn)題的研究，在分析其干擾信號頻譜分布及傳播路徑的基礎上制定了以屏蔽、濾波為主的電磁兼容方案，最終通過(guò)對電路的測試驗證了本電磁兼容方案的有效性。

1 理論分析
1．1 脈沖信號頻譜分析
對于本文而言，脈沖源的輸出可以視為一個(gè)矩形周期信號，脈寬110ns，重復周期80kHz，波形如圖1所示。

其中T為信號周期，τ為脈沖寬度。對其做傅里葉變換得到：