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龙图腾网获悉南京工业大学申请的专利Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115360675B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211073515.5，技术领域涉及：H02H7/20；该发明授权Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统是由金珊珊;蒋云峰;廉淇;方志设计研发完成，并于2022-09-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统在说明书摘要公布了：本发明提出的Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统，主要分为限流模块和自动速切模块两个部分。限流模块集成在Marx发生器主电路中，通过合理的参数设计使得在过流发生时，半导体开关管能够从恒流区转移到可变电阻区，进而限制回路中的大电流。限流模块的作用是限制电流幅值，在较短的时间内保护开关管不受损坏，为后续过流保护模块动作提供足够的时间。自动速切模块是应对输出端长态短路的情况，其包含短路检测单元、保护逻辑处理单元以及保护动作单元。通过检测Marx发生器输出端是否短路来产生故障信号，经过信号处理之后产生动作信号，最后控制主功率回路的配电开关的断开。

本发明授权Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统在权利要求书中公布了：1.一种Marx拓扑式纳秒脉冲电源自适应限流短路保护系统，其特征在于：包括限流模块和自动速切模块，所述限流模块集成在Marx发生器主电路中，限制电流幅值，保护开关管不受损坏，为后续过流保护模块动作提供时间；自动速切模块设置在纳秒脉冲电源输出端，包含短路检测单元、保护逻辑处理单元以及保护动作单元，所述短路检测单元是检测Marx脉冲发生器的输出端电压是否为零，以判断短路是否发生；所述保护逻辑处理单元是区别短路工况与正常工况，避免Marx发生器在正常工作时输出端电压为零的情况被误认为短路；所述保护动作单元是在判定短路工况下，关断配电开关的门极信号，所述限流模块包括串联的无感电阻，每一个电压驱动型开关器件的源极串联一个无感电阻R1～Rn，采用恒压驱动的方式，驱动电压为栅源电压与电阻分压之和，所述无感电阻的确定方法为：记电阻R1～Rn的阻值为R，其大小要满足两个不等式的限制： UG-IORUGSth UC-ImaxR≤UGSth，其中，UG—为恒压驱动的输出电压；IO—为电路正常工作时的输出电流；UGSth—为开关管的开通电压；Imax—为开关管所能承受的最大脉冲电流即回路中允许通过的最大电流，当IGBT流过短路电流时有: 其中：βPNP—为IGBT的寄生PNP晶体管的共射增益；μns—为通道里电子的平均迁移率；Cox—为单位面积的氧化物电容；Z—为通道宽度；LCH—为通道长度；Uth—为栅极-发射极阈值电压，将短路电流公式进行线性化处理： ISC＝GfsUge-U′th 其中U’th为转移特性曲线线性化处理的等效门极开通电压，根据数据手册上的转移特性曲线，当源极串入电阻时有： ISC＝GfsUGS-U′th＝GfsUG-ISCR-U′th推导出： ISC应小于开关管所能承受的最大脉冲电流Imax即： 从而得到电阻R的约束关系如下： 电阻R的大小根据上述关系进行确定。

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