[發明專利]一種高壓快速調Q電源電路

有效

• 申請號: 200910144234.2
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101685940A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 占禮葵;江海河;袁自鈞;孫怡寧;李雪情;張永亮;丁力
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01S3/115
• 分類號: H01S3/115
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及高壓快速調Q電源領域，特別涉及基于雪崩三極管和電子管的一種高壓快速調Q電源電路。

背景技術

納秒級上升沿的高壓脈沖產生技術已在高壓絕緣試驗、激光技術、微波技術和電磁兼容試驗技術等方面得到了廣泛應用。近年來，在納秒級高壓脈沖產生的研究中，更快的脈沖前沿、后沿、更窄的脈寬以及更高的幅值成為研究的重點。而以半導體功率開關和電子管做主開關的固體開關式脈沖電源具有輸出脈沖頻率高、脈沖幅值高、脈沖波形控制方便等優勢，因此固體開關式脈沖電源也越來越引起人們的重視。美國、日本等國都對固體開關式脈沖電源進行了大量研究，盡管我國在這方而的研究起步較晚，但是目前也取得了很大的進步。

在激光技術領域中，電光調Q利用電光晶體的電光效應來實現激光腔的Q值突變，即控制加在電光晶體兩端的高壓的突變，使通過晶體線偏光位相延遲的突變，從而使激光腔的損耗突變。這樣做的目的是產生高峰值功率、窄脈沖寬度的激光。隨著激光器的發展，對電光調Q開關電源電路的研究也在深入。在設計調Q開關電源時，總希望得到上升沿極快、重復頻率高、脈沖幅值高、工作穩定、工藝要求和成本都很低的電源。

發明內容

本發明的目的是針對各領域對調Q電源的性能所提出的更高要求，提供基于雪崩三極管和電子管實現的一種高壓快速調Q電源電路。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種高壓快速調Q電源電路，包括帶有一個或多個次級線圈的變壓器，及電源電路的兩個輸出端子，其特征在于：所述的每組次級線圈之間接入一個雪崩三極管電路單元，每個雪崩三極管電路單元包括一個雪崩三極管，所述每個雪崩三極管的基極分別通過導線連接至次級線圈的一個接線端，所述雪崩三極管的發射極上分別連接有兩根導線，一根導線連接有上拉電阻后，再連接至第一高壓電源；另一根導線連接至一個穩壓二極管的陰極，所述每個穩壓二極管的陽極并接二個支路，一個支路連接電阻后接地，另一支路連接至次級線圈的另一個接線端；所述雪崩三極管的集電極上連接有上拉電阻后再連接至所述第一高壓電源；二個雪崩三極管電路單元之間，其上一個雪崩三極管的發射極與其相鄰的下一個雪崩三極管的集電極之間還通過導線連接有電容；其中第一個雪崩三極管的集電極上還通過導線連接有電容后接地；還包括有電子管，所述電子管的柵極通過導線連接有電容后，再連接至最后一個雪崩三極管的發射極，所述電子管的陽極上連接有兩根導線，一根導線上連接有多個相互并聯的電阻構成的上拉并聯支路后，導線分成兩路，一路導線連接至第二高壓電源，另一路導線連接有電容后接地，所述電子管陽極上的另一根導線上連接有電容后，導線分成兩路，一路導線連接有多個相互并聯的電阻構成的下拉并聯支路后接地，另一路導線連接至所述電源電路的一個輸出端子，所述電源電路的另一個輸出端子通過導線接地，所述電子管的兩根燈絲分別通過導線連接至外接電源，所述電子管的陰極通過導線連接在所述電子管的燈絲上。

控制電壓信號與高壓信號間用變壓器進行電氣隔離。雪崩三極管發射極上連接的上拉電阻的大小，以及雪崩三極管的發射極與其相鄰的下一個雪崩三極管的集電極之間電容的大小決定著重復頻率。變壓器的次級線圈上的電壓打開雪崩三極管，電路通過電子管柵極所連接的電容作用，瞬間在該電容的右端產生一個足夠電子管完全導通的電壓，電子管完全導通，促使電源電路接線端子上連接的電容右端電壓瞬間降為-5500V，此時電源電路接線端子上即產生5500V的差壓。

本發明采用雪崩三極管和電子管混合實現調Q電源，結合了雪崩三極管放大能力強、開關速度快以及電子管負載能力強、適用于高頻大功率領域等工作特性。TTL電平信號與高壓信號間采用變壓器進行電氣隔離。

本發明采用雪崩三極管和電子管混合實現調Q電源，結合了雪崩三極管放大能力強、開關速度快以及電子管負載能力強、適用于高頻大功率領域等工作特性。TTL電平信號與高壓信號間采用變壓器進行電氣隔離。本發明的有益效果為：

其一，本發明實現的高壓快速調Q電源上升沿極快、重復頻率高、脈沖幅值高、工作穩定、工藝要求和成本較低。

其二，本發明實現的高壓快速調Q電源可用于激光器的電光調Q，為激光器的電光調Q提供了一種很好的驅動電源。

附圖說明

圖1為本發明一種實現方式的電路圖。

圖2為本發明實現的脈沖波形。

具體實施方式