[发明专利]一种高压方波发生器实现方法

权利要求书

1.一种高压方波发生器，其特征在于，所述发生器包括高压直流源、电阻、储能电容、触发脉宽调节模块、上升沿电路、下降沿电路和同步控制触发模块；所述上升沿电路包括固体开关MOSFET和光耦隔离驱动电路；所述下降沿电路包括固体开关MOSFET电路与雪崩三极管串；

所述高压直流源、电阻、储能电容、触发脉宽调节模块、固体开关MOSFET和光耦隔离驱动电路和雪崩三极管串依次连接。

2.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述高压直流源为直流模块电源。

3.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述储能电容为高压薄膜脉冲电容器。

4.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述触发脉宽调节模块包括外触发电路和脉宽调节电路。

5.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述电阻包括直流充电电阻、限流阻尼电阻、均压电阻和阻尼电阻。

6.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述固体开关MOSFET电路与雪崩管串联电路形成并联支路，同步触发模块发出触发MOSFET和雪崩三极管的触发信号，两种开关采用过电压脉冲变压器隔离驱动，并通过调节同轴电缆的长度实现两种开关导通的先后顺序，由MOSFET开关先行导通再控制雪崩三极管导通。

7.如权利要求1所述的一种高压方波发生器，其特征在于，所述发生器采用电子器件，元器件和模块集成在全屏蔽的金属盒中，电源和测量电缆通过盒上的端口相连，使用过程中接通电源调节直流模块的输出电压即可。

8.一种高压方波发生器实现方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）高压直流电源对储能电容预充电；

（2）触发脉宽调节模块将外触发信号转变为脉宽可调方波信号；

（3）控制光耦隔离驱动电路驱动MOSFET导通，对负载快速充电形成上升沿电路；

（4）驱动下降沿电路的MOSFET与雪崩管导通，快速截断输出脉冲形成下降沿电路。

9.如权利要求8所述的一种高压方波发生器实现方法，其特征在于，所述步骤（4）包括控制上升沿电路MOSFET关断，用于防止对负载再次充电，并防止储能电容长时间通过雪崩管放电而烧毁雪崩管。

10.如权利要求8所述的一种高压方波发生器实现方法，其特征在于，所述步骤（2）包括通过脉宽调节模块可以形成脉宽（10-220）μs的方波，并且平顶降<0.5%，脉宽远大于被检测分压器的响应稳定时间，分压器对方波上升沿的响应不会干扰其对下降沿的响应，且方波下降沿后输出波形可长时间稳定在零电位，对分压器的响应无干扰。

11.如权利要求8所述的一种高压方波发生器实现方法，其特征在于，所述MOSFET与雪崩管串联电路形成并联支路，调节其同步导通放电，雪崩管回路对MOSFET放电回路形成快速截断，用于防止因雪崩管通流能力差而发生过流烧毁。

12.如权利要求8所述的一种高压方波发生器实现方法，其特征在于，所述步骤（4）包括发生器回路对负载没有限制，电阻为>2kΩ的电阻分压器，400pF左右的弱阻尼电容分压器都可挂接，而且负载为（2-10）kΩ或（300-500）pF变化时发生器的输出电压下降沿都可满足<5ns。