本文利用電力電子技術(shù)與脈沖功率技術(shù)設(shè)計了一臺高壓納秒脈沖電源，該電源主要分為低壓部分與高壓部分，電源低壓部分主要采用電力電子技術(shù)中的BUCK電路與高頻逆變電路，從而設(shè)計了一臺電壓可調(diào)、頻率可調(diào)的直流串聯(lián)諧振電源；脈沖電源高壓部分主要采用脈沖功率技術(shù)中的磁脈沖壓縮（MPC）技術(shù)與半導(dǎo)體斷路開關(guān)（SOS）技術(shù)，最終得到一個高壓脈沖波形，電壓峰值高達50kv，脈沖寬度120ns，峰值前沿60ns。

　　本文對這種高壓脈沖電源的工作原理，整體設(shè)計作了詳細的闡述，主要介紹了BUCK電路、全橋逆變電路、可飽和變壓器與磁開關(guān)、晶閘管、半導(dǎo)體斷路開關(guān)電路的參數(shù)設(shè)計；通過PSPICE電路仿真與實際實驗研究，得出了電路參數(shù)對輸出負載波形的影響規(guī)律；給出了仿真波形和實驗波形，并對仿真結(jié)果與實驗結(jié)果作了對比分析。

　　該電源經(jīng)過了測試，達到了預(yù)期的指標(biāo)，運行穩(wěn)定可靠，并已成功應(yīng)用于云南某煙廠尾氣治理。

　　脈沖功率系統(tǒng)一般包括下列幾部分：

　?。?）初始能源為小功率的能量，如電容器或 Marx 發(fā)生器，電感器或脈沖變壓器，化學(xué)能裝置，核能裝置，機械能裝置等。初始能源的選用與中間儲能、脈沖成形系統(tǒng)以及本身成本有關(guān)。

　?。?）功率調(diào)整系統(tǒng)，用來將初始功率轉(zhuǎn)換成能量儲存單元要求的具有特定形式的功率；

　　（3）能量儲存單元，在一定時間內(nèi)儲存能量，然后很快將能量釋放到脈沖成形回路，脈寬一般在 μs 數(shù)量級；

　　（4）脈沖形成回路，將脈沖整形（使其變得更陡，其上升時間在 ns 數(shù)量級），并使其達到一定幅值后，以便經(jīng)過開關(guān)輸送給負載；

　?。?）開關(guān)和負載，開關(guān)是脈沖功率系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件，開關(guān)性能的好壞，最直接影響輸出脈沖的技術(shù)參數(shù)，尤其是輸出脈沖的上升時間；負載作為最終能量的消耗者，它可以為阻性、容性、感性或者它們的組合。