目前,高压脉冲技术在冷阴极场致发射、等离子技术、化工、废水处理等方面的应用越来越广泛,对高压脉冲电源的性能指标的要求也越来越高。脉冲技术正在向着更高电压、更高频率、更窄的脉冲宽度、更高功率、更低成本、更小的体积和重量的方向发展。 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)问世以来,在脉冲功率技术中得到广泛应用,它具有耐压高,饱和电流大,响应速度快等优点。目前市场上的IGBT额定耐压只有1200V-3200V左右,虽然ABB等公司6500V的IGBT产品已经面世,但是其价格昂贵,且开关损耗大,开关速度与低压IGBT产品相比有明显的下降。因此,串联IGBT技术深受国内外研究人员的重视,但是现有技术尚有很多不足,例如结构复杂、成本太高、可靠性差等。 本论文主要研究了一种新型的基于串联IGBT互补开关结构的高压脉冲电源。该脉冲电源采用多个IGBT串联,提高脉冲主回路开关的耐压等级；利用互补开关结构,增强了脉冲电源的驱动能力,脉冲电源最高输出电压为10000V,脉冲宽度可调,可以满足包括容性负载在内的多种负载的驱动要求。在设计过程中,采用较低的成本、简单的结构解决了串联IGBT的电压均衡问题,详细分析了电路的原理和负载的驱动能力,实验结果表明,它可以满足冷阴极场致发射器件的测试要求。此外,这种方案具有可扩展性,可以通过串联更多的IGBT扩展至更高的电压等级,满足多种应用场合的需求。