[发明专利]一种单极性微秒脉冲高压电源

权利要求书

1.一种单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的脉冲高压电源包括主电路系统（110）和控制系统（100）；主电路系统（110）完成各级电源模块的储能充电，各级电源模块在控制系统（100）驱动信号的控制下完成对负载放电，输出单极性微秒脉冲高压；控制系统（100）产生电平信号，电平信号传递到主电路系统的开关驱动电路，产生驱动控制信号，从而控制主电路系统的开关的开通关断，在主电路系统的末端获得脉冲输出。

2.按照权利要求1所述的单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的主电路系统（110）包括交流电源系统（111）、交流调压器（112）、开关驱动电路（118）、多级电源模块（120）和负载匹配电阻（116）；所述的交流电源系统（111）与交流调压器（112）的原边输入端连接；交流调压器（112）的副边输出作为多级电源模块（120）的各级电源模块的输入，与多级电源模块（120）中的隔离变压器（201、211、221）的原边输入端连接；多级电源模块（120）与负载匹配电阻（116）连接；多级电源模块（120）由多个单级电源模块串联组成，在开关驱动电路（118）产生的驱动信号控制下对负载匹配电阻（116）放电，在负载匹配电阻（116）的两端获得单极性微秒脉冲高压，该脉冲高压波形由多个单级电源模块叠加产生。

3.按照权利要求2所述的单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的多级电源模块（120）由第一单级电源模块（113）、第二单级电源模块（114）、第三单级电源模块（115）串联构成；每个单级电源模块均包括隔离变压器、整流模块、电容器、续流二极管和开关；隔离变压器的副边接在整流模块的输入端两端，整流模块的输出端接在电容器两端，电容器和续流二极管、开关串联。

4.按照权利要求3所述的单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的第一单级电源模块（113）中，第一隔离变压器（201）的副边连接在第一整流模块（202）输入端的两端，第一整流模块（202）的输出端接在第一电容器（203）的两端，第一电容器（203）和第一续流二极管（204），以及第一开关（205）串联；所述的第二单级电源模块（114）中，第二隔离变压器（211）的副边连接在第二整流模块（212）输入端的两端，第二整流模块（212）的输出端接在第二电容器（213）的两端，第二电容器（213）和第二续流二极管（214），以及第二开关（215）串联；第三单级电源模块（115）中，第三隔离变压器（221）的副边连接在第三整流模块（222）输入端的两端，第三整流模块（222）的输出端接在第三电容器（223）的两端，第三电容器(223)和第三续流二极管（224），以及第三开关(225)串联。

5.按照权利要求1所述的单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的控制系统（100）包括程控脉冲发生器（101）、同步控制系统（102）、延时控制系统（103）和辅助供电系统（104）；程控脉冲发生器（101）的输出端分别和同步控制系统（102）的输入端、延时控制系统（103）的输入端连接，辅助供电系统（104）中的独立供电输出端分别与同步控制系统（102）、延时控制系统（103）中的供电端连接。

6.按照权利要求5所述的单极性微秒脉冲高压电源，其特征在于，所述的同步控制系统（102）包括第二程控脉冲发生器（400）、第四电-光转换模块（410）、光分路器（401）、第四光-电转换模块（402）、第五光-电转换模块（412）、第六光-电转换模块（422）和第四开关驱动模块（403）、第五开关驱动模块（413）；第二程控脉冲发生器（400）的输出端连接第四电-光转换模块（410）的输入端，第四电-光转换模块（410）的输出端连接光分路器（401）的输入端，光分路器（401）的输出端分别连接三个光-电转换模块（402、412、422）的输入端；第四光-电转换模块（402）的输出端连接第四开关驱动模块（403）的输入端，第五光-电转换模块（412）的输出端连接第五开关驱动模块（413）的输入端，第六光-电转换模块（422）的输出端连接第六开关驱动模块（423）的输入端，第四开关驱动模块（403）、第五开关驱动模块（413）和第六开关驱动转换模块（423）的输出端和主电路系统(110)的开关驱动电路（118）连接。