高重复频率是脉冲功率技术的发展的研究热点,近年来,高重复频率脉冲功率源在离子束kicker、高功率激光、电磁脉冲、电磁发射乃至民用等领域得到了一定的应用。开关是脉冲功率技术中最关键的器件之一,开关的性能在一定程度上决定了系统的整体性能。脉冲功率装置中通常是开关限制了装置的性能,例如,限制了峰值功率和重复频率等。常用的传统开关有闸流管、引燃管和火花间隙开关等,这些开关受限于它们的使用寿命、高成本、低重复频率和高损耗等。而基于功率半导体固态开关技术不仅解决了上述问题,还在诸如：稳定性、维护等方面表现出色。常用的固体开关有：MOSFET、IGBT、SOS、SIThy、PCSS,它们的性能参数各有差异,可应用于不同场合。论文采用的MOSFET,具有重复频率高、导通和关断时间短等优点。单个MOSFET的耐压和电流能力有限,需要产生高压和大电流时,需要对MOSFET进行串并联操作,论文采用电压感应叠加(IVA)结构。系统结构总体上分为触发控制系统、多通道光纤隔离、叠加系统等,其中,触发控制系统和叠加系统采用光电隔离传输触发信号。以单片机和FPGA为逻辑核心,设计了控制信号发生器。FPGA采用100MHz的晶振,最小逻辑周期仅为10ns。控制信号发生器最多给出6路同步信号,FPGA给出的信号经20路同步光纤隔离发射,再经一路转二路光纤分路器后,最多可得到240路同步触发信号。得到的光纤隔离信号经调理放大后,直接给MOSFET驱动电路做触发信号。开展了MOSFET驱动电路和功率MOSFET开关在各种条件下的实验,以及8只MOSFET并联的实验和1×16感应叠加单元实验,掌握了感应叠加系统最基本的电路原理。最终完成了4×16单元固态调制器的设计和实验工作,50.7Ω纯电阻负载上得到了3.26kV输出电压波形,前沿为42.67ns,后沿为29.04ns。