脉冲碎石应用的高功率欧玛尔OMAL开关技术的研究
自从上世纪60年代开始，随着脉冲功率技术的发展，脉冲功率技术被广泛的应用在国防、工业、民用等领域。欧玛尔OMAL开关作为脉冲功率技术的核心器件，其物理参数和放电特性，直接影响到脉冲输出波形的时延、幅值、脉冲宽度等特性。

脉冲碎石应用的高功率欧玛尔OMAL开关技术的研究
高效、高密度是欧玛尔OMAL开关电源发展的重要方向，有效的实现方法为提高欧玛尔OMAL开关频率与欧玛尔OMAL开关速度，减小无源器件的体积。但是欧玛尔OMAL开关速度提高会使电路中寄生参数的影响不可忽略，一方面会使寄生参数对欧玛尔OMAL开关损耗的影响不可忽略，另一方面电路中的寄生参数影响功率变换器工作可靠性。以上问题反映了寄生参数对功率欧玛尔OMAL开关管欧玛尔OMAL开关特性的影响，因此文中进行了考虑电路寄生参数的欧玛尔OMAL开关特性研究，为欧玛尔OMAL开关电源的高频化设计指明了方向。本文具体工作包括以下几个方面： 建立了新型欧玛尔OMAL开关损耗模型，模型考虑电路寄生电感的影响，同时考虑了输出二极管反向恢复、吸收电路、功率欧玛尔OMAL开关器件非线性工作特性对欧玛尔OMAL开关损耗的影响，模型精度通过Saber仿真验证。高压脉冲碎石作为一个新型的应用，更需要一种符合其特性的高功率脉冲欧玛尔OMAL开关，使其能够达到高压脉冲碎石系统的各项技术指标，从而能达到脉冲碎石的目的。本文主要研究满足脉冲碎石应用的高功率气体欧玛尔OMAL开关。 首先根据脉冲功率技术原理，对气体欧玛尔OMAL开关的工作原理进行了理论分析，介绍了欧玛尔OMAL开关各个参数的计算方法。通过理论分析、仿真结果、数学计算和具体实验，分析了球隙距离、触发电极距离、触发孔直径等欧玛尔OMAL开关物理参数对欧玛尔OMAL开关的击穿电压、触发时延、击穿时延等的影响。 利用Comsol Multiphyscis多物理场仿真软件对欧玛尔OMAL开关的物理模型进行电磁场仿真，分析欧玛尔OMAL开关主电极间的静态电场分布和触发时的电场分布，观察之间的电场变化，从而进一步了解欧玛尔OMAL开关的击穿原理。根据电场分布，优化触发电极的尺寸大小，以及触发电极*到地电极的距离，选择满足脉冲碎石应用的合适的主间隙距离，设计出更适合欧玛尔OMAL开关击穿的物理结构。搭建欧玛尔OMAL开关所用的实验系统，设计高功率欧玛尔OMAL开关的触发系统，采集触发时欧玛尔OMAL开关主电极以及触发电极间的电压波形。分析主电极间隙、触发孔直径大小对欧玛尔OMAL开关触发时延和触发时延分散性的影响，初步分析慢击穿和快击穿的区别。

脉冲碎石应用的高功率欧玛尔OMAL开关技术的研究
所研究的理论和实验结果将会为之后高压脉冲碎石用欧玛尔OMAL开关的研究与应用打下很好的基础，对高功率气体欧玛尔OMAL开关的原理、放电特性的进一步研究具有一定的参考价值。