CN102611413B

CN102611413B - Igbt串联型高压脉冲发生器

Info

Publication number: CN102611413B
Application number: CN201210070008.6A
Authority: CN
Inventors: 王剑平; 余琳; 黄康; 江婷婷; 王海军; 盖玲
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: CN102611413A

Abstract

本发明公开了一种IGBT串联型高压脉冲发生器。该高压脉冲发生器由高压电源提供电压，经储能电容储能后通过多级IGBT串联电路产生高压脉冲。PLC产生PWM控制脉冲，经PWM放大电路后输入光纤隔离电路，进而驱动IGBT串联电路，IGBT串联电路工作所需的电源由与其相连的隔离电源次级电路提供。市电经整流电路、滤波电路后变成直流电，再由经功率MOSFET驱动电路所驱动的高频功率MOSFET全桥逆变电路变成高频方波，高频方波经串联磁环电路隔离后输入隔离电源次级电路。当IGBT串联电路出现故障时，故障信号经故障输出电路、光纤反馈电路后输入PLC，PLC即中断控制信号，使IGBT串联电路处于关断状态，进而保护整个系统。

Description

IGBT串联型高压脉冲发生器

技术领域

本发明涉及一种高压脉冲发生器，尤其是涉及一种IGBT串联型高压脉冲发生器。

背景技术

脉冲功率技术是一种将存储的能量以电能的形式，用单脉冲或重复频率的短脉冲方式加到负载上的技术，目前广泛应用在雷达发射机、高压脉冲电场杀菌、绝缘材料电脉冲破碎等一系列军工、能源、材料、生物领域。实现这一技术的关键是设计高压、大功率的高压脉冲发生器。产生高压脉冲大致有两条途径：一是由相对较低的直流电电逆变成低压脉冲，然后经脉冲升压器得到高压脉冲；另一种是由高压直流电源供电，利用脉冲储能电容储能，然后通过高压开关将其变为高压脉冲。由于大功率的高压脉冲升压器较难研制，价格昂贵，且一旦出现故障难以维修，因此第一种方法适合小功率应用；第二种方法直接由高压直流电源提供电压，而高压直流电源的研究技术已经非常成熟，且很容易实现高压、大功率，因此适合于大功率应用场合。然而第二种方法需研制能承受高压、大功率的开关。早期一般采用真空开关、气体开关、闸流管等开关，但这些开关使用寿命短、开关速度慢、可控性差，因此限制了脉冲功率技术的发展。

随着电力电子技术的发展，一些新型的半导体开关被逐渐应用到脉冲功率技术中，绝缘栅极双晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor--IGBT）就是其中一种。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有驱动方式简单，开关速度快，电压、电流容量高等优点。但是在这些电压高达数千至数十千伏的脉冲功率技术应用中，即使是目前电压等级最高的6500 V IGBT也无法满足，且电压等级越高，IGBT价格也越高，因此需将IGBT串联连接。

然而，由于IGBT串联组件在开关过程中因开关动作的时间不一致，易出现电压分配不均，导致IGBT的多级串联非常困难。对此研究者提出了多种解决方法：可分为针对IGBT栅极驱动信号同步性的栅极驱动控制，和针对IGBT功率端电压平衡的动态均压。前者主要通过一个具有纳秒级响应速度的监控电路来实现对每只IGBT驱动信号的闭环控制，控制精度高，电路结构复杂。因此，研究可靠、实用的IGBT多级串联方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IGBT串联型高压脉冲发生器，利用该电路能够实现64个IGBT串联的高压固态开关，通过控制该固态开关的开关状态，能输出50kV的高压脉冲。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括高压电源、储能电容、PLC、整流电路、滤波电路、高频功率MOSFET全桥逆变电路、功率MOSFET驱动电路、串联磁环隔离电路、16路独立的隔离电源次级电路、16路相互串联的IGBT串联电路、光纤隔离电路、PWM放大电路、16路相互独立的故障输出电路、光纤反馈电路。高压电源提供的电压，经储能电容储能后通过16路相互串联的IGBT串联电路后输出高压脉冲；PLC产生PWM控制脉冲，依次接PWM放大电路、光纤隔离电路后，驱动16路相互串联的IGBT串联电路；市电经整流电路、滤波电路后变成直流电，再依次接高频功率MOSFET全桥逆变电路、串联磁环电路、16路相互独立的隔离电源次级电路后，输出16路相互独立的24V直流电给16路相互串联的IGBT串联电路供电；功率MOSFET驱动电路与高频功率MOSFET全桥逆变电路相连，驱动4个功率MOSFET；16路相互串联的IGBT串联电路产生的故障信号经16路相互独立的故障输出电路、光纤反馈电路后输入PLC。

所述的整流电路采用1个大功率整流桥进行整流，进而连接滤波电路；滤波电路采用两个电容进行滤波，进而连接高频MOSFET全桥逆变电路；高频MOSFET全桥逆变电路采用4个功率MOSFET组成全桥结构，而后连接串联磁环隔离电路；功率MOSFET驱动电路由芯片SG3525发出控制信号，驱动两个芯片IR2110，两个IR2110产生4路驱动脉冲分别与高频MOSFET全桥逆变电路的4个MOSFET的栅极和漏极相连；高频磁环隔离电路所用磁环为16个铁基纳米晶磁环，用耐压60kV的硅橡胶绝缘线将16个铁基纳米晶磁环的初级串联起来，16个铁基纳米晶磁环的次级分别用耐压3000V以上的导线环绕后接入辅助电源电路，每个铁基纳米晶磁环的初级绕2圈，次级绕4圈；16路独立的隔离电源次级电路分别与16个高频磁环隔离电路的次级相连，每个隔离电源次级电路通过电源芯片LM2576-ADJ将输出电压调整为24V，输入IGBT串联电路；16路独立的IGBT串联电路的电源输入端分别与16路独立的隔离电源次级电路输出端相连。

所述的PWM放大电路由2个TLP250串联而成，第一个TLP250的2脚通过电阻和PLC相连，第一个TLP250的3脚和第二个TLP250的2脚相连，第二

个TLP250的3脚与PLC相连，PWM放大电路的输出端与光纤隔离电路相连；光纤隔离电路共有16路光纤，分为两组，每组8路光纤；第一组中，第一个光纤发光头HFBR-1414的2脚经电阻与PWM放大电路中第一个TLP250的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，第八个HFBR-1414的3脚与第一个TLP250的5脚相连；第二组中，第九个光纤发光头HFBR-1414的2脚经电阻与PWM放大电路中第二个TLP250的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，最后一个HFBR-1414的3脚与第二个TLP250的5脚相连；光纤隔离电路的输出端为16个光纤收光头HFBR-2412，每个HFBR-2412的6脚经电阻分别接16路相互串联的IGBT串联电路的16路信号输入端TLP250的2脚；16路相互串联的IGBT串联电路中每个IGBT串联电路采用4个IGBT串联，每个IGBT用M57962L为驱动芯片，第一个M57962L的14脚通过电阻与TLP250相连，前一个M57962L的13脚与后一个M57962L的14脚相连，第四个M57962L的14脚与TLP250的5脚相连；每个M57962L的供电电源为电压为3000V的24V转正负12V的DC/DC电源模块NN2-24D12S3，其中+12V接M57962L的4脚，-12V接M57962L的6脚；每个M57962L的4脚通过电阻与TLP521-1的1脚相连，8脚与TLP521-1的2脚相连；16路相互串联的IGBT串联电路分别与16路独立的故障输出电路相连，每路故障输出电路中的74HC4072的4个输入端A、B、C、D与每路IGBT串联电路中的4个TLP521-1的3脚中，74HC4072的1脚与SN75451的2脚相连，SN75451的3脚与HFBR-1414的2脚相连，HFBR-1414通过光纤与光纤反馈电路；16路相互串联的IGBT串联电路的每个IGBT的栅极通过栅极电阻与与其对应的M57962L的5脚相连，16路相互串联的IGBT串联电路共有64个IGBT，其中第一个IGBT的集电极与储能电容的正极相连，前一个IGBT的发射极分别与后一个IGBT的集电极相连，直至最后一个，最后一个IGBT的发射极为高压脉冲正极输出端。

所述的光纤反馈电路有16路独立的光纤接收电路，16路光纤收光头HFBR-2412的6脚分别与两个74HC4078的8个输入端相连，两个74HC4078的13脚接PLC。

本发明具有的有益效果是：

1、PWM控制信号由PLC输出，通过16路独立光纤传输，能有效降低高压脉冲对PWM控制信号的干扰。

2、采用的两个TLP250串联来放大PWM控制信号，既能有效的传输PWM

控制信号，又能使放大后的PWM控制信号保持较好的同步性。

3、利采用耐压60kV的硅橡胶绝缘线将16个铁基纳米晶磁环的初级串联，次级独立输出的方法，有效实现低压侧与高压侧的电隔离。

4、采用M57962L串联连接的方法，能最大限度的降低各IGBT所接受到的

栅极驱动信号的时间差，同时M57962L能将控制信号与高压信号隔离。

5、采用故障输出电路能实时采集将各IGBT的过压、过流信号，并通过采用的光纤反馈电路快速反馈的PLC，使PLC切断控制信号，保护系统。

附图说明

图1是本发明的总体结构框图。

图2是本发明的隔离电源电路初级电路图。

图3是本发明的功率MOSFET驱动电路图。

图4是本发明的串联磁环隔离电路图。

图5是本发明的隔离电源次级电路图。

图6是本发明的PWM放大电路及光纤隔离电路图。

图7是本发明的IGBT串联电路及故障输出电路图。

图8是本发明的光纤反馈电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的总体结构框图。包括高压电源、储能电容、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）、整流电路1、滤波电路2、高频功率MOSFET全桥逆变电路3、功率MOSFET驱动电路4、串联磁环隔离电路5、16路相互独立的隔离电源次级电路6、16路相互串联的IGBT串联电路7、光纤隔离电路8、PWM放大电路9、16路相互独立的故障输出电路10、光纤反馈电路11；高压电源提供的电压，经储能电容储能后通过多16路相互串联的IGBT串联电路7产生高压脉冲；PLC产生PWM控制脉冲，依次接PWM放大电路9、光纤隔离电路8、16路相互串联的IGBT串联电路7；市电经整流电路1、滤波电路2后变成直流电，再依次接高频功率MOSFET全桥逆变电路3、串联磁环电路5、16路相互独立的隔离电源次级电路6、16路相互串联的IGBT串联电路7；功率MOSFET驱动电路4与高频功率MOSFET全桥逆变电路3相连；16路相互串联的IGBT串联电路7产生的故障信号依次由故障输出电路10、光纤反馈电路11输入PLC。

图2是本发明的隔离电源电路初级电路图。包括整流电路1、滤波电路2、高频功率MOSFET全桥逆变电路3。整流电路1采用1个大功率整流桥D1进行整流，进而连接滤波电路2；滤波电路采用两个大电容C1、C2并联进行滤波，而后连接高频MOSFET全桥逆变电路3；高频MOSFET全桥逆变电路3采用4个功率MOSFET Q1~Q4组成全桥结构，Q1的源极和Q3的源极分别接串联磁环隔离电路5的输入端和输出端。

图3是本发明的功率MOSFET驱动电路4图。U1为控制脉冲产生芯片SG3525，通过改变与其相连的R3、C3的值可以调节控制脉冲的频率的脉宽，U1的11脚、14脚输出两路互补的的控制脉冲。

图3所示U2、U3为两片功率MOSFET驱动芯片IR2110，U2的10脚与U3的13脚相连后与U1的11脚相连，U2的12脚与U3的10脚相连后与U1的14脚相连。U2的7脚通过栅极电阻R5与Q1的栅极相连，U2的5脚与Q1的源极相连；U2的1脚通过栅极电阻R7与Q2的栅极相连，U2的2脚与Q2的源极相连；U3的7脚通过栅极电阻R9与Q3的栅极相连，U2的5脚与Q3的源极相连；U4的1脚通过栅极电阻R11与Q4的栅极相连，U4的2脚与Q4的源极相连。

图3所示R6、R8、R10、R12分别与Q1、Q2、Q3、Q4的栅极和源极并联，起分压作用；D3、D4、D6、D7为15V稳压二极管，分别与R6、R8、R10、R12并联，防止Q1、Q2、Q3、Q4的栅极和源极电压过高而损坏Q1、Q2、Q3、Q4。

图3所示C12、C14为0.47μF的钽电容，D2、D5为快速恢复二极管HER107，C12与D2的负极相连后与U2的6脚相连，D2的正极接15V电源的正极，使U2 5脚的电位能高于500V；C14与D5的负极相连后与U3的6脚相连，D5的正极接15V电源的正极，使U3 5脚的电位能高于500V。

图4是本发明的串联磁环隔离电路5图。耐压60kV的硅橡胶绝缘线将16个铁基纳米晶磁环T1~T16的初级串联，每个磁环的初级绕两匝；每个磁环的次级由3000V隔离的导线绕四匝。T1初级输入端与高频功率MOSFET全桥逆变电路3中Q1的源极相连，T16初级输出端与Q3的源极相连。

图5是本发明的隔离电源次级电路6图。D8、D9、D10、D11为四个快速恢复二极管HER303组成全桥整流电路，C16、C17为滤波电源，将磁环次级输出的方波经整流、滤波为38V的直流电后，输入电源芯片LM2576-ADJ。通过调节与LM2576-ADJ相连的可调电阻R13，可将38V直流电降压为24V的电压输出。16路相互独立的隔离电源次级电路一共输出16路相互独立的24V电源。

图6是本发明的PWM放大电路9及光纤隔离电路8图。PLC的信号输出端通过限流电阻R15后与第一个TLP250 U5 的2脚相连，U5的3脚与另一个TLP250 U6的2脚相连。PLC发出信号的电压幅值越高，信号的抗干扰性也越好，因此使PLC输出信号幅值U为24V。TLP250工作时需要的输入信号电流I_F为5~20mA，正向压降U_F为1.8V，R15的值可按以下公式确定：

R15=(U-2*U_F)/I_F

图6所示光纤隔离电路8共有16路光纤，分为两组，每组8路光纤；第一个光纤发光头HFBR-1414 U7的2脚经电阻R16与PWM放大电路8中U5的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，第八个HFBR-1414 U14的3脚与U5的5脚相连；第九个光纤发光头HFBR-1414 U23的2脚经电阻R17与PWM放大电路）中U6的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，第16个HFBR-1414 U30的3脚与U6的5脚相连；光纤隔离电路8的输出端为16个光纤收光头HFBR-2412 U15~U22，U31~U38。

图7是本发明的IGBT串联电路7及故障输出电路10图。光纤隔离电路8的输出端U15的6脚通过IGBT串联电路7中电阻R19与TLP250 U39的2脚相连，U39的3脚与U15的2脚相连。

图7所示IGBT串联电路7采用4个IGBT串联，每个IGBT用M57962L为驱动芯片，第一个M57962L U41的14脚通过电阻R20与U39的6脚相连，前一个M57962L的13脚与后一个M57962L的14脚相连，第四个M57962L U47的14脚与U39的5脚相连；每个M57962L的供电电源为电压为3000V的24V转正负12V的DC/DC电源模块V1~V4，其中+12V接M57962L的4脚，-12V接M57962L的6脚；每个M57962L的4脚通过电阻与TLP521-1（U42、U44、 U46、U48）的1脚相连，8脚与TLP521-1（U42、U44、U46、U48）的2脚相连，U42、U44、U46、U48的3脚分别与故障输出电路10 U49（74HC4072）的4个输入端A、B、C、D相连，U49的1脚与U50（SN75451）的2脚相连，U50的3脚与U51（HFBR-1414）的2脚相连，U51通过光纤与光纤反馈电路11相连。

图8是本发明的光纤反馈电路11图。图8所示光纤反馈电路11有16路独立的光纤接收电路，16路光纤收光头U52~U67（HFBR-2412）的6脚分别与两个8输入或非门U68、U69（74HC4078）的8个输入端相连，两个U68、U69的13脚接入PLC。

本发明的工作过程如下：

16路相互串联的IGBT串联电路共有64个IGBT串联，可承受50kV高压。高压电源输出50kV的高压电，经过储能电容储能后，储能电容的正极输入到64个串联IGBT中第一个IGBT的集电极，64个串联IGBT在PLC发出的PWM控制信号作用下同时开通和关断，产生50kV的高压脉冲，高压脉冲的正极由64个串联IGBT中最后一个IGBT的发射极发出，负极由储能电容的负极发出。

PLC发出脉冲幅值为24V、脉宽及频率可调的PWM控制信号，控制信号经两个串联连接的TLP250 U5、U6放大后，输入两组串联连接的光纤发光头，其中U7~U14为一组，U23~U30为一组。16路光纤将PWM控制信号传递到16个IGBT串联电路。TLP250 U15将来自光纤的PWM控制信号放大后驱动4个

串联连接的IGBT驱动器M57962L U41、U43、U45、U47，4驱动器所需的供电电源分别由4个24V输入、±12V输出的电源模块提供。U41、U43、U45、U47同时输出±12V的脉冲驱动4个串联连接的IGBT T1~T4。当T1~T4中任一IGBT出现故障时，故障信号通过与该故障IGBT集电极相连的快速恢复二极管（D14、D19、D24、D29）传递到该故障IGBT的驱动器（U41、U43、U45、U47)，该驱动器再将故障信号传递到与其8脚相连的TLP521-1（U42、U44、U46、U48）。接收到故障信号的TLP521-1（U42、U44、U46、U48）再通过其3脚将故障信号输入四输入或门74HC4072，74HC4072的1脚输出低电平到SN75451的2脚，此时与其1脚相连的SN75451输出高电平使光纤发光头U51工作。U51与光纤反馈电路中光纤收光头U52相连，U52的6脚输出故障信号到8输入或非门U68的2脚，此时U68的13脚输出低电平的PLC，PLC立即关断PWM控制信号，使整个IGBT串联电路处于关断状态。故障输出电路中U49、U50、U51，与IGBT串联电路中U15、U42、U44、U46、U48所需的5V工作电源由电源芯片U40（LM2576-5.0）将24V电压降为5V输出。V1、V2、V3、V4及U40所需的24V电源来源如下：

整流电路通过1个大功率整流桥D1将输入的市电整流为直流电，滤波电容C1、C2对其进行滤波，进而连接高频MOSFET全桥逆变电路。功率MOSFET驱动电路中的U1（SG3525）发出控制信号，驱动两个功率MOSFET驱动芯片U2、U3（IR2110），U2、U3产生4路驱动脉冲使高频MOSFET全桥逆变电路的四个功率MOSFET Q1~Q4工作，将直流电逆变为频率为100kHz的高频方波。Q1的源极接一根耐压60kV的硅橡胶绝缘线，并将该绝缘线接到16个铁基纳米晶磁环T1~T16，每个磁环绕两圈，使16个铁基纳米晶磁环的初级串联连接。

16个铁基纳米晶磁环的次级分别用耐压3000V以上的导线环绕后接入16个独立的隔离电源次级电路。隔离电源次级电路中的D8、D9、D10、D11四个快速恢复二极管将输入的100kHz高频方波整流为直流电，C16、C17对其进行滤波使其变为38V的稳压直流电，随后输入电源芯片U4（LM2576-ADJ）。通过调节与U4相连的可调电阻R13，将38V直流降压为24V的电压输出。16路独立的隔离电源次级电路分别输出16路独立的24V电源为16路IGBT串联电路及16路故障输出电路供电。

Claims

1.一种IGBT串联型高压脉冲发生器，其特征在于：包括高压电源、储能电容、PLC、整流电路（1）、滤波电路（2）、高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）、功率MOSFET驱动电路（4）、串联磁环隔离电路（5）、16路相互独立的隔离电源次级电路（6）、16路相互串联的IGBT串联电路（7）、光纤隔离电路（8）、PWM放大电路（9）、16路相互独立的故障输出电路（10）和光纤反馈电路（11）；高压电源提供的电压，经储能电容储能后通过16路相互串联的IGBT串联电路（7）产生高压脉冲；PLC产生PWM控制脉冲，依次接PWM放大电路（9）、光纤隔离电路（8）、16路相互串联的IGBT串联电路（7）；市电经整流电路（1）、滤波电路（2）后变成直流电，再依次接高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）、串联磁环隔离电路（5）、16路相互独立的隔离电源次级电路（6）、16路相互串联的IGBT串联电路（7）；功率MOSFET驱动电路（4）与高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）相连；16路相互串联的IGBT串联电路（7）输出的故障信号依次由16路相互独立的故障输出电路（10）、光纤反馈电路（11）输入PLC。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT串联型高压脉冲发生器，其特征在于：所述的整流电路（1）采用1个大功率整流桥进行整流，进而连接滤波电路（2）；滤波电路（2）采用两个电容进行滤波，进而连接高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）；高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）采用4个功率MOSFET组成全桥结构，进而连接串联磁环隔离电路（5）；功率MOSFET驱动电路（4）由芯片SG3525发出控制信号，驱动两个芯片IR2110，两个IR2110产生4路驱动脉冲分别与高频功率MOSFET全桥逆变电路（3）的4个MOSFET的栅极和漏极相连；串联磁环隔离电路（5）所用磁环为16个铁基纳米晶磁环，用耐压60kV的硅橡胶绝缘线将16个铁基纳米晶磁环的初级串联起来，16个铁基纳米晶磁环的次级分别用耐压3000V以上的导线环绕后接入16路相互独立的隔离电源次级电路（6），每个铁基纳米晶磁环的初级绕2圈，次级绕4圈；16路相互独立的隔离电源次级电路（6）的输入端分别与16个串联磁环隔离电路（5）的16路次级相连，16路相互独立的隔离电源次级电路（6）通过16个电源芯片LM2576-ADJ将输出电压调整为16路独立输出的24V的稳压直流电，并输入16路相互串联的IGBT串联电路（7）。

3.根据权利要求1所述的一种IGBT串联型高压脉冲发生器，其特征在于：所述的PLC所产生的PWM控制脉冲接入PWM放大电路（9），PWM放大电路（9）由2个TLP250串联而成，第一个TLP250的2脚通过电阻和PLC相连，第一个TLP250的3脚和第二个TLP250的2脚相连，第二个TLP250的3脚与PLC相连，PWM放大电路（9）的输出端与光纤隔离电路（8）相连；光纤隔离电路（8）共有16路光纤，分为两组，每组8路光纤；第一组中，第一个光纤发光头HFBR-1414的2脚经电阻与PWM放大电路（9）中第一个TLP250的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，第八个HFBR-1414的3脚与第一个TLP250的5脚相连；第二组中，第九个光纤发光头HFBR-1414的2脚经电阻与PWM放大电路（9）中第二个TLP250的6脚相连，前一个HFBR-1414的3脚与后一个HFBR-1414的2脚相连，最后一个HFBR-1414的3脚与第二个TLP250的5脚相连；光纤隔离电路（8）的输出端为16个光纤收光头HFBR-2412，每个HFBR-2412的6脚经电阻分别接16路相互串联的IGBT串联电路（7）的16路信号输入端TLP250的2脚；16路相互串联的IGBT串联电路（7）中每路IGBT串联电路采用4个IGBT串联，每个IGBT用1个M57962L为驱动芯片，第一个M57962L的14脚通过电阻与16路相互串联的IGBT串联电路（7）的16路信号输入端TLP250相连，前一个M57962L的13脚与后一个M57962L的14脚相连，第四个M57962L的14脚与16路相互串联的IGBT串联电路（7）的16路信号输入端TLP250的5脚相连；每个M57962L的供电电源为隔离电压为3000V的24V转正负12V的DC/DC电源模块NN2-24D12S3，其中+12V接M57962L的4脚，-12V接M57962L的6脚；每个M57962L的4脚通过电阻与TLP521-1的1脚相连，8脚与TLP521-1的2脚相连；16路相互串联的IGBT串联电路（7）分别与16路相互独立的故障输出电路（10）相连，每路故障输出电路（10）包括芯片74HC4072、SN75451及一个光纤发光头HFBR-1414，每个74HC4072的4个输入端A、B、C、D与每路IGBT串联电路（7）中的4个TLP521-1的3脚相连，74HC4072的1脚与SN75451的2脚相连，SN75451的3脚与HFBR-1414的2脚相连，HFBR-1414通过光纤与光纤反馈电路（11）相连；16路相互串联的IGBT串联电路（7）的每个IGBT的栅极通过栅极电阻与与其对应的M57962L的5脚相连，16路相互串联的IGBT串联电路（7）共有64个IGBT，其中第一个IGBT的集电极与储能电容的正极相连，前一个IGBT的发射极分别与后一个IGBT的集电极相连，直至最后一个，最后一个IGBT的发射极为高压脉冲正极输出端。

4.根据权利要求1所述的一种IGBT串联型高压脉冲发生器，其特征在于：所述的光纤反馈电路（11）包括：16路独立的光纤接收电路，2个74HC4078，其中16个光纤收光头HFBR-2412的6脚分别与两个74HC4078的8个输入端相连，两个74HC4078的13脚接PLC。