晶闸管作为一种半导体开关,具有耐压高、通流大、易控制等优点,在脉冲功率、电力系统等领域具有广泛的应用。但是随着脉冲功率技术在电磁成形、磁化测量等领域的不断发展,串联晶闸管放电开关的性能也需要进一步提升,不仅需要提高串联晶闸管的开通同步性与开通速度、提升均压保护电路的稳定性,而且需要降低晶闸管自身参数对其所在系统产生的负面影响。为了提高串联晶闸管的开通同步性与开通速度,采用电缆穿过同轴分布的环形变压器的触发方式并对环形变压器在高频脉冲应用场景下的器件选型、参数选取、参数校验进行了分析与设计;讨论了集成放大门极结构与施加强触发驱动这两种能够提高晶闸管开通速度的方法,并对其中之一的强触发驱动方法进行了深入的研究。提出了倍压整流充电电路和改进型三阶放电电路级联的强触发电路结构,分析表明该电路结构具有触发电流上升沿陡、多路脉冲同步性好、抗电磁干扰能力强等优点;分析了影响强触发驱动电路稳定性的因素,并对电缆及MOSFET开关设计了保护电路;进行了器件选型、样机研制并开展了相关实验研究;实验结果表明,提出的强触发电路产生的驱动电流峰值可达203A,上升时间小于4μs,驱动电流通过同轴环形变压器传递到副边后能够有效地促进晶闸管闸的开通过程、提高开通的同步性。为了提升串联晶闸管均压保护电路的稳定性,针对传统晶闸管理想开通模型只考虑不同晶闸管之间开通延迟时间的差异所带来的参数计算裕度过大、甚至无法进行器件选型的问题,建立了晶闸管开通电压的分段线性模型并采用该模型指导开通过程中的均压设计;针对反向恢复电流的指数模型、双曲正切模型分别存在的反向电流峰值处电流变化率不连续、参数提取困难的问题,建立了反向恢复电流的幅值指数衰减的正弦波模型并采用该模型指导反向恢复过程中的均压设计;分析表明在高电压、大电流、高电流上升率的应用场景下,采用RCD均压电路比RC均压电路更能有效地保护晶闸管;针对晶闸管特性差异较大时RCD均压电路不能使晶闸管工作在安全电压范围内的问题,提出了在晶闸管旁路并联压敏电阻的方法以进一步防止单个晶闸管承受过电压而损坏;在分析晶闸管静态特性、开通特性、反向恢复特性差异的基础之上,对晶闸管放电开关及其均压保护电路进行了参数设计、器件选型、仿真分析及样机研制;仿真及实验结果表明,采用RCD电路与压敏电阻相结合的均压保护方案能够提升晶闸管开关工作的稳定性。为了降低晶闸管自身参数对其所在系统产生的负面影响,分析了晶闸管与二极管反并联工作时磁体两端电压在电流换向阶段存在突变并对磁化测量产生干扰的问题,提出了切换动态均压回路、串入外部补偿电源两种方案;仿真结果表明,提出的两种方案能够削弱磁体两端的电压突变。