[發明專利]一種固態調制器

有效

• 申請號: 201910576916.4
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110289832B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 周英懷;杜輝;鄧長春;常雙權
• 申請（專利權）人: 四川英杰電氣股份有限公司
• 主分類號: H03K3/011
• 分類號: H03K3/011;H03K7/10
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 韓洋

本發明涉及一種固態調制器，包括：直流電源、多個脈沖開關、二極管、脈沖變壓器；其中，所述多個脈沖開關的輸出端串聯后與所述脈沖變壓器的輸入端連接；所述脈沖開關包括：儲能電容、受控開關；其中，所述儲能電容并聯有直流電源，用于給所述儲能電容充電；當觸發所述未并聯有二極管的脈沖開關中受控開關導通時，所述儲能電容、受控開關、脈沖變壓器、二極管形成電流回路，脈沖變壓器的輸入端得到低電壓脈沖，對應輸出低能脈沖；當觸發所述至少一組未并聯有二極管的脈沖開關和至少一組并聯有二極管的脈沖開關中的受控開關同時導通時，脈沖變壓器的輸入端得到高電壓脈沖，對應輸出高能脈沖。

技術領域

本發明涉及高壓脈沖調制器，特別是一種固態調制器。

背景技術

脈沖調制器本質上是一個功率轉換器，把初級電源送來的交流功率先轉換成合適電壓的直流功率，然后再通過脈沖產生系統形成和控制負載上所要求的調制脈沖，其基本原理是利用開關的通斷狀態來控制脈沖信號。固態調制器是脈沖調制器的一種類型，它廣泛應用于國防、工業輻照、食品處理、醫療和污染控制等諸多領域，是這些設備的核心部分，它的技術方案和性能指標將直接影響最終設備的成敗和性能指標。

傳統固態調制器輸出脈沖功率非常大、電壓高，但多為單一脈沖強度輸出，隨著用戶對最終成像效果的高要求，采用不同的脈沖強度交替工作，得到不同輻照強度下的成像效果，逐漸成為一種新的趨勢。即需要固態調制器輸出不同電壓、電流幅值交替工作的高壓脈沖。

采用傳統的固態調制器方案已不能滿足使用要求，因此需要提供一種新型固態調制器，以實現系統的不同脈沖強度的交替輸出，同時需要滿足系統對脈沖波形上升沿時間、下降沿時間、平頂衰減和脈沖時間調整等技術參數。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種能夠實現交替脈沖輸出的固態調制器。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種固態調制器，包括：直流電源、至少兩個脈沖開關、二極管、脈沖變壓器；

其中，所述多個脈沖開關的輸出端串聯后與所述脈沖變壓器的輸入端連接；

所述脈沖開關包括：儲能電容、受控開關；其中，所述儲能電容并聯有直流電源，用于給所述儲能電容充電；所述受控開關與所述儲能電容串聯，受控開關導通后為儲能電容提供放電回路；其中，所述多個脈沖開關中部分脈沖開關的輸出端并聯二極管；

當觸發所述未并聯有二極管的脈沖開關中的受控開關與M組并聯有二極管的脈沖開關同時導通時，所述儲能電容、受控開關、脈沖變壓器、二極管形成電流回路，脈沖變壓器的輸入端得到低電壓脈沖，對應輸出低能脈沖；當所述未并聯有二極管的脈沖開關中的受控開關與N組并聯有二極管的脈沖開關導通時，所述多個脈沖開關的儲能電容、受控開關、脈沖變壓器形成電流回路，脈沖變壓器的輸入端得到高電壓脈沖，對應輸出高能脈沖；以實現脈沖變壓器的交替脈沖輸出；

其中，M(M＝0、1、2…)、N(N＝1、2…)為整數，并且N＞M。

優選的，所述并聯在脈沖開關輸出端的二極管的正極與所述儲能電容的負極連接。

優選的，當輸出高脈沖時，所述并聯有二極管的脈沖開關中受控開關的導通時間大于或等于未并聯二極管的脈沖開關中受控開關的導通時間。

優選的，所述受控開關為IGBT。

優選的，還包括并聯在所述多個脈沖開關的輸出端與所述脈沖變壓器的輸入端之間的RCD電路，該RCD電路中電阻R與電容C并聯后與二極管D串聯。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：