[發明專利]一種兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器

在審

• 申請號: 202111363783.6
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114068162A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 劉帥;楊蘭均;林天煜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01F38/16
• 分類號: H01F38/16;H01F27/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，包括第一級驅動模塊，第一級驅動模塊包含電容器C₁和半導體開關T₁，電容器C₁與半導體開關T₁串聯后與第一級脈沖變壓器Tr₁的原邊連接，第一級脈沖變壓器Tr₁副邊的中心抽頭接地，第一級脈沖變壓器Tr₁的副邊與第二級驅動元件連接，第二級驅動元件的一端經陡化開關S與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的一端連接，第二級驅動元件的另一端與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的另一端連接，第二級脈沖變壓器Tr₂副邊的一端接地，另一端輸出正極性或負極性的單極性高壓。

2.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第一級脈沖變壓器Tr₁為多原邊多副邊結構，具有N個匝數相同的原邊，M個匝數相同的副邊，N和M均大于等于2，M個副邊全部并聯，每個副邊的中心抽頭均接地。

3.根據權利要求2所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第一級脈沖變壓器Tr₁磁芯材料為硅鋼，每個原邊的匝數為2～3匝，每個副邊的匝數為20～100匝，第一級脈沖變壓器Tr₁副邊匝數為偶數匝。

4.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第二級脈沖變壓器Tr₂磁芯材料為鐵氧體，原邊的匝數為1～5匝，副邊的匝數為3～25匝。

5.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第一級驅動模塊包含N個容量相同的電容器和N個半導體開關，每個電容器串聯一個半導體開關，形成N個串聯的電容器半導體開關支路，每個電容器半導體開關支路連接第一級脈沖變壓器的一個原邊，第一級驅動模塊的電容器的總容量為0.1～100μF，充電電壓為300～3000V。

6.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第二級驅動元件為高壓電容器C₂，用于驅動第二級脈沖變壓器，高壓電容器的容量小于等于100nF。

7.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第二級驅動元件為傳輸線TL，傳輸線TL的首端與第一級脈沖變壓器Tr₁的副邊連接，末端分兩路，一路經陡化開關S與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的一端連接，另一路與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的另一端連接。

8.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，第二級驅動元件為并聯的傳輸線TL和高壓電容器C₂，傳輸線TL的首端與第一級脈沖變壓器Tr₂的副邊連接，末端連接高壓電容器C₂，高壓電容器C₂分兩路，一路經陡化開關S與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的一端連接，另一路與第二級脈沖變壓器Tr₂原邊的另一端連接。

9.根據權利要求7或8所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，傳輸線TL為同軸結構型傳輸線或平行導線型傳輸線，長度小于等于1000米，繞制在脈沖源腔體內的錐形絕緣板上形成錐形電感。

10.根據權利要求1所述的兩級脈沖變壓器串級型重復頻率觸發器，其特征在于，陡化開關為帶預電離的氣體開關，陡化開關的觸發電極經大于等于1MΩ的高壓電阻接地，陡化開關的導通時間小于20ns。