New design and development for an ultrahigh-voltage short pulse switch power supply

超高電圧短パルススイッチの新しい電源による高度化

高柳 智弘   ; 植野 智晶*; 堀野 光喜*

Takayanagi, Tomohiro; Ueno, Tomoaki*; Horino, Koki*

3GeVシンクロトロン加速器用パルス電磁石電源の高度化を目的とした、高耐圧, 低損失, 高周波, 高温で動作するSiC-MOSFETを用いた超高圧短パルススイッチの設計に関する発表を行う。このスイッチは、半導体スイッチの数とは無関係に回路長を等しくすることにより、タイミングジッタによるレベル変動を生じない、放射状に対称型のモジュールスイッチを有する。これらのモジュールを階層的に直列に接続することにより、40kV/2kA以上の高電圧・電流出力に対応することができる。試験では、最大10kV、立ち上がり時間200ns以下、フラットトップ時間1.5usの出力を達成することができ、出力電圧以外はキッカーシステムに必要な仕様を満足した。設計と予備テストの結果を報告する。

We will present presentation on the design of super high voltage short pulse switch using SiC - MOSFET operating at high withstand voltage, low loss, high frequency and high temperature, aiming at sophistication of pulse electromagnet power supply for 3 GeV synchrotron accelerator. This switch has a radially symmetric type of a module switch which does not cause level fluctuation due to the timing jitter by equalizing the circuit length independently of the number of semiconductor switches. By connecting these modules hierarchically in series, it is possible to cope with high voltage and current output of 40kV/2kA or more. The design and preliminary test results are presented here.