[發明專利]一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置及方法

有效

• 申請號: 201010567256.2
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102013830A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 鄧維軍;李亞維;張振濤;馮宗明;梁川;于治國;葉超;代剛;黃斌;馬成剛;任青毅;龍燕;鄧明海;曹寧翔;趙娟;李璽欽;馬勛;馬軍;黃雷;丁明軍;吳紅光;馮莉;李巨;李晏敏;王浩;王衛;賈興;謝敏;曹科峰
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌;吳彥峰

1.一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置，包括直流高壓電路模塊、同步觸發控制電路模塊，其特征在于還包括正脈沖形成電路模塊、負脈沖形成電路模塊、高壓脈沖合成電路模塊，同步觸發控制電路模塊分別與直流高壓電路模塊輸入端、正脈沖形成電路模塊輸入端、負脈沖形成電路模塊輸入端電連接，直流高壓電路模塊分別與正脈沖形成電路模塊輸入端、負脈沖形成電路模塊輸入端電連接，高壓脈沖合成電路模塊分別與正脈沖形成電路模塊輸出端、負脈沖形成電路模塊輸出端電連接。

2.根據權利要求1所述的一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置，其特征在于所述高壓脈沖合成電路模塊輸出端接負載，所述的等效負載包括電阻(R10)、電容(C11)，電阻(R10)與電容(C11)并聯。

3.根據權利要求1所述的一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置，其特征在于所述直流高壓電路模塊包括直流高壓電源(1)，所述正脈沖形成電路模塊包括第一儲能電纜(4)、第一氫閘流管開關(6)、第二充電電阻(2)，所述的負脈沖形成電路模塊包括第二儲能電纜(5)、第二氫閘流管開關(7)、第三充電電阻(3)，所述高壓脈沖合成電路模塊包括第一升壓隔離變壓器(8)、第二升壓隔離變壓器(9)，其中直流高壓電路模塊分別與第二充電電阻(R2)、第三充電電阻(R3)連接，第二充電電阻(R2)與第二儲能電纜(5)電纜芯連接，第二儲能電纜(5)電纜芯另一端分別與第二氫閘流管開關(7)、電阻分壓器高壓臂電阻(R12)連接，第二氫閘流管開關(7)另一端與第一升壓隔離變壓器(8)原邊一端連接，電阻分壓器高壓臂電阻(R12)另一端與電阻分壓器低壓臂電阻(R13)串聯，第一升壓隔離變壓器(8)副邊一端與電阻(10)與電容(11)組成的等效負載并聯電路一端連接，電阻分壓器低壓臂電阻(R13)另一端、第二儲能電纜(5)電纜皮、第一升壓隔離變壓器(8)原邊另一端、第一升壓隔離變壓器(8)副邊另一端共地；第三充電電阻(R3)與第一儲能電纜(4)電纜芯連接，第一儲能電纜(4)電纜芯另一端與第一氫閘流管開關(6)連接，第一儲能電纜(4)電纜皮與升第二壓隔離變壓器(9)原邊一端連接；第二升壓隔離變壓器(9)副邊一端與電阻(10)與電容(11)組成的等效負載并聯電路一端連接，第一儲能電纜(4)電纜皮、第一氫閘流管開關(6)另一端、第二升壓隔離變壓器(9)原邊另一端、第二升壓隔離變壓器(9)副邊另一端共地。

4.根據權利要求3所述的一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置，其特征在于所述儲能電纜還被儲能電容代替。

5.一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置脈沖產生方法，其特征在于利用現有直流高壓電路模塊，將市電經過升壓整流后為后一級提供直流高電壓，利用同步觸發控制電路模塊，同時控制正脈沖形成電路模塊、負脈沖形成電路模塊形成具有一定相位差的雙極性高壓窄脈沖。

6.根據權利要求5所述的一種雙極性納秒高壓窄脈沖產生裝置脈沖產生方法，其特征在于所述脈沖產生方法，包括具體步驟：

1)同步觸發控制模塊控制直流高壓電路模塊經過第二充電電阻(R2)、第三充電電阻(R3)同時對第一儲能電纜(4)、第二儲能電纜(5)同時充電；

2)通過由第二電阻(12)、第三電阻(13)構成的電阻分壓器檢測C點的輸出信號，從而間接檢測儲能電纜充電電壓是否達到設定值；

3)當檢測到對第一儲能電纜(4)、第二儲能電纜(5)達到充電預設值后，同步觸發控制電路模塊輸出觸發脈沖Trig1觸發使作為主放電開關的第一氫閘流管開關(6)閉合，此時第一儲能電纜(4)對第二升壓隔離變壓器(9)的原邊放電產生正高壓窄脈沖，第一儲能電纜(4)放電完畢后，同步觸發控制電路模塊輸出觸發脈沖Trig2觸發使作為主放電開關的第二氫閘流管開關(7)閉合，此時儲能電纜(5)對第一升壓隔離變壓器(8)的原邊放電產生負高壓窄脈沖；

4)通過第一升壓隔離變壓器(8)、第二升壓隔離變壓器(9)合成以后，在處理設備等效負載兩端A、B兩點產生具有一定相位差的雙極性納秒高壓窄脈沖。通過同步觸發控制電路模塊控制第一氫閘流管開關(6)、第二氫閘流管開關(7)反復閉合，就能在處理設備負載上產生重復頻率的雙極性納秒高壓窄脈沖。這個相位差值與設定的Trig1、Trig2之間的時間間隔相等。為了確定這個相位差值，在工作過程中，可以在儲能電纜充電完畢以后，通過同步觸發控制電路模塊設定只給出觸發信號Trig1，此時在A、B兩點只產生正高壓窄脈沖，通過測量該脈沖的寬度，可以得到兩路觸發信號同時工作時的時間間隔值，即為相位差值。