本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于：所述的調(diào)制器為充電電源以并聯(lián)的方式接入每個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊的充電電容C1進行充電；放電時每個開關(guān)觸發(fā)模塊的充電電容C1以串聯(lián)的方式接入脈沖變壓器；脈沖變壓器再接入磁控管，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該固態(tài)調(diào)制器具有以下優(yōu)點：1、具有充電精度高，抗負載短路特性強的特點；2、性能穩(wěn)定，故障率低；3、利用簡單的電路對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，生產(chǎn)成本低。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高壓脈沖調(diào)制器，特別涉及一種固態(tài)調(diào)制器。
技術(shù)介紹
高壓脈沖功率技術(shù)已在加速器、雷達發(fā)射機、安全檢查、工業(yè)無損探傷等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其在反恐、走私、腫瘤醫(yī)療、輻照領(lǐng)域已經(jīng)形成了批量化的趨勢，而且發(fā)展勢頭迅猛。作為其核心部件的高壓脈沖調(diào)制器，它實現(xiàn)方式的先進性、可靠性、穩(wěn)定性、精度等指標直接影響了整個系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。目前市場上應(yīng)用的高壓脈沖調(diào)制器的調(diào)制開關(guān)多采用電子真空管作為開關(guān)器件，這種開關(guān)管存在明顯的缺陷，壽命短、體積大、輔助電路復(fù)雜、穩(wěn)定可靠性差、器件損耗大、驅(qū)動電路復(fù)雜、脈沖寬度不可調(diào)等諸多缺點。 因為上述原因固態(tài)調(diào)制器的應(yīng)用越來越廣，固態(tài)調(diào)制器的關(guān)鍵組件是固態(tài)開關(guān)。目前在高壓固態(tài)開關(guān)中采用的功率半導(dǎo)體器件一般有IGCT、門可關(guān)斷閘流管、IGBT和功率MOSFET0目前在大多數(shù)固態(tài)調(diào)制器中都采用IGBT和功率M0SFET。但是其充電精度不高，抗負載短路特性弱，導(dǎo)致整個調(diào)制器的故障率高。因此提供一種新型的固態(tài)調(diào)制器，以解決目前固態(tài)調(diào)制器其充電精度不高，抗負載短路特性弱的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是，提供一種固態(tài)調(diào)制器，具有充電精度高，抗負載短路特性強的特點。為達到上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是，一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于所述的調(diào)制器為充電電源以并聯(lián)的方式接入每個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊的充電電容Cl進行充電；放電時每個開關(guān)觸發(fā)模塊的充電電容Cl以串聯(lián)的方式接入脈沖變壓器；脈沖變壓器再接入磁控管。所述的充電電源經(jīng)過充電電感LI依次接入相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊中的充電二極管V4后再分別接入本開關(guān)觸發(fā)模塊中的觸發(fā)開關(guān)Vl和儲能電容Cl ;第一個開關(guān)觸發(fā)模塊的觸發(fā)開關(guān)Vl和最后一個開關(guān)觸發(fā)模塊的儲能電容Cl接入脈沖變壓器。所述的開關(guān)觸發(fā)模塊中電阻Rl與二極管V2并聯(lián)后與電容C2串聯(lián)接入觸發(fā)開關(guān)Vl的兩端，從而有效的吸收觸發(fā)開關(guān)Vl兩端的尖峰電壓，保護觸發(fā)開關(guān)VI。所述的開關(guān)觸發(fā)模塊中二極管V3連接充電電容Cl和觸發(fā)開關(guān)VI。所述的開關(guān)觸發(fā)模塊中電阻R2與電容C3串聯(lián)后連接充電電容Cl和觸發(fā)開關(guān)Vl。所述的充電電源同時連接10個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊。一種固態(tài)調(diào)制器，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該固態(tài)調(diào)制器具有以下優(yōu)點1、具有充電精度高，抗負載短路特性強的特點；2、性能穩(wěn)定，故障率低；3、利用簡單的電路對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，生產(chǎn)成本低。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作進一步詳細的說明；圖1為本專利技術(shù)一種固態(tài)調(diào)制器的電路圖；在圖1中，1、充電電源；2、開關(guān)觸發(fā)模塊；3、脈沖變壓器；4、磁控管。具體實施例方式本專利技術(shù)采用IGBT作為開關(guān)單元，IGBT的器件成本、通流能力、導(dǎo)通損耗、工作電壓和峰值功率方面都具有較大的優(yōu)勢，因此采用IGBT作為開關(guān)單元。IGBT固態(tài)開關(guān)有良好的開關(guān)特性，在純阻性負載時，輸出脈沖寬度可在600ns DC之間調(diào)節(jié)，上升時間一般小于200ns,下降時間最大為幾個微秒，脈沖重復(fù)頻率可達幾百千赫茲。本專利技術(shù)選用IGBT作為固態(tài)調(diào)制器的開關(guān)器件。每個開關(guān)模塊獨立設(shè)計，根據(jù)負載功率大小選擇開關(guān)模塊的數(shù)量，采用并聯(lián)充電串聯(lián)放電的電路拓撲結(jié)構(gòu)。同時每個開關(guān)模塊中集成了開關(guān)保護電路和脈沖匹配電路。充電電源采用串聯(lián)諧振、恒流充電的模式，這種電源具有充電精度高、抗負載短路特性強等特點。脈沖變壓器可以起到阻抗變換的作用，同時在負載打火時起到一個緩沖的作用。如圖1所示，充電電源I以并聯(lián)的方式接入每個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊2的充電電容Cl進行充電；放電時每個開關(guān)觸發(fā)模塊2的充電電容Cl以串聯(lián)的方式接入脈沖變壓器3，脈沖變壓器3再接入磁控管4。充電電源I經(jīng)過充電電感LI依次接入相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊2中的充電二極管V4后再分別接入本開關(guān)觸發(fā)模塊2中的觸發(fā)開關(guān)Vl和儲能電容Cl ;第一個開關(guān)觸發(fā)模塊2的觸發(fā)開關(guān)Vl和最后一個開關(guān)觸發(fā)模塊2的儲能電容Cl接入脈沖變壓器3。開關(guān)觸發(fā)模塊2中電阻Rl與二極管V2并聯(lián)后與電容C2串聯(lián)接入觸發(fā)開關(guān)Vl的兩端，從而有效的吸收觸發(fā)開關(guān)Vl兩端的尖峰電壓，保護觸發(fā)開關(guān)VI。開關(guān)觸發(fā)模塊2中二極管V3連接充電電容Cl和觸發(fā)開關(guān)VI。開關(guān)觸發(fā)模塊2中電阻R2與電容C3串聯(lián)后連接充電電容Cl和觸發(fā)開關(guān)VI。充電電源I同時連接10個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊2。具體的，充電電源I首先通過充電電感LI然后再通過充電二極管V4給每個開關(guān)觸發(fā)模塊2的儲能電容Cl充電。等到觸發(fā)信號來臨時每個開關(guān)觸發(fā)模塊2的觸發(fā)開關(guān)Vl開通，儲能電容Cl開始放電。通過以上的分析可以清晰的看出每個開關(guān)觸發(fā)模塊2充電時是并聯(lián)充電，放電時是串聯(lián)放電。作為固態(tài)開關(guān)的半導(dǎo)體器件可以硬關(guān)斷，即當(dāng)有觸發(fā)信號時開關(guān)開通，當(dāng)沒有觸發(fā)信號時開關(guān)關(guān)斷，這樣負載脈沖的寬度很容易調(diào)節(jié)，只要儲能電容Cl足夠大，脈沖的寬度可以做到很寬。由于開關(guān)是硬關(guān)斷，所以在觸發(fā)開關(guān)Vl關(guān)斷的瞬間因為整個放電回路中引線電感的存在，在每個開關(guān)Vl的兩端會有一個尖峰電壓。為了有效的保護開關(guān)VI，在每個開關(guān)Vl的兩端并接了 RDC吸收網(wǎng)絡(luò)。即圖1中并在每個開關(guān)Vl上面的電阻R1、二極管V2、電容C2，在開關(guān)Vl關(guān)斷時開關(guān)Vl兩端的尖峰電壓通過二極管V2向電容C2充電，當(dāng)觸發(fā)開關(guān)Vl開通時電容C2再通過電阻Rl放電。每個開關(guān)觸發(fā)模塊2上面的二極管V3有幾個方面的作用1、在充電過程中為每個開關(guān)觸發(fā)模塊2的儲能電容Cl提供充電通道；2、在放電過程如果哪個開關(guān)觸發(fā)模塊2中的觸發(fā)開關(guān)Vl沒有開通，二極管V3可以提供放電通道；3、在觸發(fā)開關(guān)Vl關(guān)斷時為脈沖變壓器的初級回路提供一個續(xù)流通道。每個開關(guān)觸發(fā)模塊2上的電阻R2、電容C3在脈沖開始時可以調(diào)節(jié)負載脈沖前的快慢。本專利技術(shù)中的固態(tài)調(diào)制器的主要特點是效率高、體積小、壽命長、脈寬連續(xù)可調(diào)、負載器件打火保護響應(yīng)快、輸出阻抗小；調(diào)制器中的高壓器件少、可靠性高、維修成本低、需停機維修的故障少。上述特點更適用于要求高平均功率、高峰值功率、小型化、高可靠性、系統(tǒng)參數(shù)變化頻繁的場合。上面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)進行了示例性描述，顯然本專利技術(shù)具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本專利技術(shù)技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于所述的調(diào)制器為充電電源(I)以并聯(lián)的方式接入每個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊(2)的充電電容(Cl)進行充電；放電時每個開關(guān)觸發(fā)模塊(2) 的充電電容(Cl)以串聯(lián)的方式接入脈沖變壓器(3);脈沖變壓器(3)再接入磁控管(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于所述的充電電源(I)經(jīng)過充電電感(LI)依次接入相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊(2)中的充電二極管(V4)后再分別接入本開關(guān)觸發(fā)模塊(2)中的觸發(fā)開關(guān)(Vl)和儲能電容(Cl);第一個開關(guān)觸發(fā)模塊(2)的觸發(fā)開關(guān) (Vl)和最后一個開關(guān)觸發(fā)模塊(2)的儲能電容(Cl)接入脈沖變壓器(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于所述的開關(guān)觸發(fā)模塊(2) 中電阻(Rl)與二極管(V2)并聯(lián)后與電容(C2)串聯(lián)接入觸發(fā)開關(guān)(Vl)的兩端。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于所述的開關(guān)觸發(fā)模塊(2) 中二極管(V3)連接充電電容(Cl本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種固態(tài)調(diào)制器，其特征在于：所述的調(diào)制器為充電電源（1）以并聯(lián)的方式接入每個相互獨立的開關(guān)觸發(fā)模塊（2）的充電電容（C1）進行充電；放電時每個開關(guān)觸發(fā)模塊（2）的充電電容（C1）以串聯(lián)的方式接入脈沖變壓器（3）；脈沖變壓器（3）再接入磁控管（4）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳海林，明先霞，王年峰，劉林，
申請(專利權(quán))人：蕪湖國睿兆伏電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。