[實用新型]高壓脈沖電源

有效

• 申請號: 201120373864.X
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN202231633U
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 崔建勛
• 申請（專利權）人: 崔建勛
• 主分類號: H02M9/00
• 分類號: H02M9/00;H02H9/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉守憲

技術領域

本實用新型涉及脈沖電源技術領域，特別是一種高壓脈沖電源。

技術背景

大功率微波發射機由調制器、高壓電源控保、主控單元等構成。由于高壓脈沖調制器是大功率微波發射機的重要組成部分，發射機的射頻脈沖取決于高壓脈沖調制器，故大功率微波發射機的主要設計是高壓脈沖調制器和高壓電源的設計。

中國專利文獻CN1635703A公開了一種大功率微波功率放大器高壓脈沖電源，提出了一種低壓電源直接產生高壓脈沖電源的方案，具體是一種大功率微波功率放大器高壓脈沖電源，包括驅動電路、絕緣柵雙極晶體管、電容、脈沖變壓器和固態電源，在驅動電路和脈沖變壓器之間并聯有兩只絕緣柵雙極晶體管IGBT?（全稱為Insulated?Gate?Bipolar?Transistor），驅動電路輸出端與兩絕緣柵雙極晶體管輸入端相連，絕緣柵雙極晶體管與脈沖變壓器之間設有電容；絕緣柵雙極晶體管的電源由固態電源提供，解決傳統方法中人工線須與速調管阻抗匹配、脈沖寬度做成即不可調、體積重量大的技術問題，該方法控制兩個IGBT分時工作，形成對電容的充放電，作為對電容充放電的開關，利用電容瞬間放電產生大功率脈沖。相對現有技術，該技術方案體積小、性能穩定，IGBT的驅動芯片選用的是EXB841。作為EXB841的專用驅動芯片，EXB841有著很多優點，能夠滿足一般用戶的要求,但在大功率高壓脈沖電源等具有較大電磁干擾的應用場合，其不足之處顯而易見。上述專利文獻應用于大功率高壓脈沖電源，?EXB841過流保護閾值過高。通常IGBT在通過額定電流時導通壓降約為3.5V，而EXB841的過流識別閾值為7.5V左右，對應電流為IGBT額定電流的2-3倍，此時IGBT已嚴重過流，容易損壞。IGBT在導通的瞬間，會出現電壓尖峰（即電壓尖脈沖），使得所述IGBT在導通的瞬間振蕩電壓較大，而驅動芯片EXB841的過流識別閾值過大，導致無法及時識別，使得IGBT因嚴重過流而損壞。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的是現有脈沖電源中IGBT瞬間導通出現電壓尖峰帶來的容易損壞IGBT的技術問題，提供一種抑制IGBT導通瞬間電壓振蕩的高壓脈沖電源。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種高壓脈沖電源，包括：驅動單元,包括第一驅動模塊和第二驅動模塊；脈沖變壓單元；絕緣柵雙極晶體管單元，由并聯在所述驅動單元和所述脈沖變壓單元之間的第一絕緣柵雙極晶體管和第二絕緣柵雙極晶體管構成，所述第一驅動模塊的控制信號輸出端與所述第一絕緣柵雙極晶體管的柵極相連；所述第二驅動模塊的控制信號輸出端與所述第二絕緣柵雙極晶體管的柵極相連；基極和發射極保護電路單元，包括第一基極和發射極保護電路單元和第二基極和發射極保護電路單元，所述第一基極和發射極保護電路單元并聯在所述第一絕緣柵雙極晶體管的基極和發射極之間；所述第二基極和發射極保護電路單元并聯在所述第二絕緣柵雙極晶體管的基極和發射極之間；電容單元，設置在所述絕緣柵雙極晶體管單元與所述脈沖變壓單元之間。

所述的高壓脈沖電源每個所述驅動模塊包括絕緣柵雙極晶體管驅動芯片及其外圍驅動電路。

所述的高壓脈沖電源還包括并聯在所述第一絕緣柵雙極晶體管集電極和發射極之間的集電極和發射極保護電路單元。

所述集電極和發射極保護電路單元包括二極管和限流電阻，所述二極管的正極與所述限流電阻的一端相連，所述二極管的負極與所述電容單元的電容相連，所述限流電阻的另一端接地。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

基極和發射極保護電路單元形成一個限幅電路，減少基極電荷積累，使IGBT導通速度減慢，降低控制脈沖信號的前后沿陡度，抑制振蕩，減小IGBT基極和發射極之間的電壓尖峰，進而保護IGBT在導通瞬間不被損壞。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1為實用新型高壓脈沖電源一個實施例的結構框圖；

圖2為圖1所示高壓脈沖電源一個實施例的電路結構圖。

圖中附圖標記表示為：20-驅動單元，21-絕緣柵雙極晶體管單元，22-集電極和發射極保護電路單元，23-電容單元，24-脈沖變壓單元,?25-基極和發射極保護電路單元。

具體實施方式