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脉冲功率技术自问世以来便广泛的应用在诸多领域,例如高功率相干辐射源、时间展宽分幅相机、惯性约束核心聚变等国防现代化和高新技术产业。随着其应用的范围越来越广,脉冲功率技术目前正朝着电压幅值高、电流峰值大、前沿时间短、脉冲宽度窄、可重复率高和体积小的趋势发展。由于电压输出幅度高、结构简单等特点,Marx发生器在脉冲功率有着不可或缺的地位。调制器是产生高压脉冲的重要技术手段,而调制开关又是调制器的关键部件。功率MOSFET具有重复工作频率高、通断速度快、体积小、工作性能稳定和寿命长等特点,因此功率MOSFET调制开关被广泛应用在具有纳秒级前沿时间的脉冲产生器中。由于单管功率MOSFET耐压比较低(≤1000 V),无法满足产生数千伏高压脉冲幅度的要求;而采用磁感应叠加原理研制的超快高压脉冲产生器,虽然输出的脉冲电压幅度达到数千伏甚至数十千伏,但是脉冲产生器的体积庞大。本论文采用Marx发生器电路结构,结合多个功率MOSFET串联的方法,不仅减小了体积,而且提高了输出脉冲电压幅值。本文做了以下工作:1)阐述了功率脉冲技术的定义与应用领域,对主流的一些功率器件的性能参数作了比较,并分析总结了固态调制开关的几种典型组合形式,介绍了功率脉冲技术的国内外发展现状。2)通过分析功率MOSFET模型和开关转换过程,阐述了各种寄生参数和分布参数对功率MOSFET开关性能的影响,并确定了Marx负高压脉冲发生器的驱动方式。3)分析了Marx发生器和功率MOSFET串联调制开关的工作原理,并利用软件(Or CAD PSpice Release 10.5)对基于功率MOSFET串联调制开关的Marx负高压脉冲发生器的输出特性进行了仿真。4)研制出了基于功率MOSFET串联调制开关的六级Marx负高压脉冲发生器,实验分析了输出耦合电容、负载电阻变化对输出脉冲的影响。获得了下降沿为10 ns、脉宽为60 ns、电压幅度为-6.5 k V的负高压脉冲。总结了实验过程中所遇见的一些问题及其解决办法。5)总结了本篇论文已完成的工作,并展望了未来的工作方向。