[發明專利]脈沖電源電路、脈沖電源、電磁發射裝置和脈沖電源電路的控制方法

在審

• 申請號: 201710639713.6
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107294419A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 劉旭堃;于歆杰;李臻;常馨月;黃松嶺
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司11606
• 代理人: 孫巖

1.一種脈沖電源電路，包括電源(110)、第一晶閘管(120)、第二晶閘管(130)、第三晶閘管(140)、第一電感(160)、第二電感(170)、第三電感(150)，能量轉換電容(180)、二極管(190)；

所述電源(110)的正極與所述第一晶閘管(120)的陽極相連接，所述電源(110)的負極與接地極連接；

所述第二晶閘管(130)與所述能量轉換電容(180)依次串聯在所述第一晶閘管(120)的陰極和接地極之間，所述第二晶閘管(130)的陰極與所述第一晶閘管(120)的陰極相連；

所述第一電感(160)和所述第二電感(170)異名端相接并連接在所述第一晶閘管(120)的陰極和接地極之間；

所述第三電感(150)的一端連接在所述第一電感(160)和所述第二電感(170)之間，所述第三電感(150)的另一端與所述第三晶閘管(140)的陽極相連，所述第三晶閘管(140)的陰極與所述第二晶閘管(130)的陽極相連；

所述二極管(190)的陰極連接在所述第一電感(160)和所述第二電感(170)之間，所述二極管(190)的陽極用于接負載(210)；

其特征在于，還包括第四晶閘管(200)，所述第四晶閘管(200)的陰極連接在所述第一電感(160)和所述第二電感(170)之間，所述第四晶閘管(200)的陽極與所述第二晶閘管(130)的陽極連接；

所述能量轉換電容(180)與所述第二晶閘管(130)連接的一端預充負壓，所述能量轉換電容(180)與接地極連接的一端預充正壓。

2.如權利要求1所述的脈沖電源電路，其特征在于，所述第一電感(160)和所述第二電感(170)耦合系數大于95％。

3.如權利要求1所述的脈沖電源電路，其特征在于，所述第一晶閘管(120)為快速恢復型晶閘管。

4.如權利要求1所述的脈沖電源電路，其特征在于，所述能量轉換電容(180)為脈沖電容。

5.一種脈沖電源，其特征在于，包括權利要求1-4任一項所述的脈沖電源電路(10)。

6.一種電磁發射裝置，其特征在于，包括權利要求5所述的脈沖電源，所述負載(210)為加速裝置，所述加速裝置的一端與所述二極管(190)的陽極連接，所述加速裝置的另一端與接地極連接。

7.一種脈沖電源電路的控制方法，用于控制如權利要求1-4中任一所述脈沖電源電路，其特征在于，包括以下步驟：

所述能量轉換電容(180)與所述第二晶閘管(130)連接的一端預充負壓，所述能量轉換電容(180)與接地極連接的一端預充正壓；

所述電源(110)為所述第一電感(160)和所述第二電感(170)充電，所述第二電感(170)、所述能量轉換電容(180)向負載(210)放電；

所述能量轉換電容(180)通過所述第四晶閘管(200)收集所述第二電感(170)的余能。

8.如權利要求7所述的脈沖電源電路的控制方法，其特征在于，所述電源(110)為所述第一電感(160)和所述第二電感(170)充電，所述第二電感(170)、所述能量轉換電容(180)向負載(210)放電的步驟包括：

觸發導通所述第一晶閘管(120)，以使所述電源(110)為所述第一電感(160)和所述第二電感(170)充電至預設值；

觸發導通所述第三晶閘管(140)，以使所述能量轉換電容(180)向負載(210)放電，通過所述第三晶閘管(140)的電流為零時所述第三晶閘管(140)關斷；

觸發導通所述第二晶閘管(130)使所述能量轉換電容(180)收集所述第一電感(160)、所述第二電感(170)之間的漏感能量；

觸發導通所述第三晶閘管(140)，所述能量轉換電容(180)將所收集的漏感能量向負載(210)放電，直至經過所述第三晶閘管(140)的電流為零使所述第三晶閘管(140)關斷；

所述第二電感(170)直接向負載(210)放電，直至負載(210)斷開或經過所述二極管(190)電流降至零。

9.如權利要求7所述的脈沖電源電路的控制方法，其特征在于，所述能量轉換電容(180)通過所述第四晶閘管(200)收集所述第二電感(170)的余能的為：

在負載(210)斷開或經過所述二極管(190)的電流降至零之前觸發所述第四晶閘管(200)，所述能量轉換電容(180)收集所述第二電感(170)的余能。