[实用新型]一种纳秒级高压脉冲发生器输出回路

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于处理污染物的纳秒级脉冲发生电路，尤其涉及一种纳秒级高压脉冲发生器输出回路。

背景技术

高压纳秒脉冲放电是产生低温等离子体射流的方式之一,纳秒级脉冲放电技术因其所产生的等离子体射流具有均匀、稳定、活性粒子浓度高等优势,而迅速成为等离子体应用领域的研究热点，于是，通过纳秒级脉冲放电处理污染物等技术手段正在走向实用化。

该技术应用中涉及到纳秒级脉冲高压电源，现有的纳秒级脉冲高压电源多采用间隙放电结构，由于间隙放电不稳定，并且由于长期工作时产生的电极烧蚀，所以一直难以实现实用化；目前国外发展出一种采用半导体开路开关（semiconductor opening switch，SOS）高压纳秒级电源结构，该结构利用SOS二极管的反向恢复电压特性产生纳秒级脉冲输出。但是在实际应用中，放电等离子体反应器的电极间存在电容效应（达几千P法），于是，当采用SOS拓扑结构的纳秒级脉冲高压电源连接到反应器时，就相当于在SOS二极管上并联了一个较大电容，该电容吸收了SOS二极管的部分反向恢复电压，使得反应器难以得到幅值较高的纳秒级脉冲电压。另一方面，该反应器电容会积累电压，当该电压低于反应器间隙放电电压时，该电压在两次脉冲间保持不变，但是，当SOS二极管导通时，反应器电容的电压会通过SOS二极管导通释放，该过程一方面增加了SOS二极管导通的发热，另一方面也损失了能量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种纳秒级高压脉冲发生器输出回路，通过该输出回路能够令反应器得到幅值较高的纳秒级脉冲电压，同时还避免了反应器电容的电压会通过SOS二极管泄放，从而降低了热量的产生以及能量的损耗。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种纳秒级高压脉冲发生器输出回路，其包括有一脉冲激励电源，所述脉冲激励电源的输出端负极接地，其输出端正极通过依次串联的第一电容和SOS二极管接地，所述第一电容和SOS二极管的连接点通过一电感器而连接至反应器的一个输入端，该反应器的另一输入端接地。

优选地，所述SOS二极管的阴极接地，其阳极与第一电容相连，所述第一电容和SOS二极管的连接点与所述电感器之间设有一硅堆，所述硅堆的阳极与电感器相连，其阴极与SOS二极管的阳极相连。

优选地，所述SOS二极管的阴极接地，其阳极与第一电容相连。

优选地，所述SOS二极管的阳极接地，其阴极与第一电容相连，所述第一电容和SOS二极管的连接点与所述电感器之间设有一硅堆，所述硅堆的阴极与电感器相连，其阳极与SOS二极管的阴极相连。

优选地，所述SOS二极管的阳极接地，其阴极与第一电容相连。

优选地，所述电感器的饱和电感Ls与初始电感Lc满足：Ls<<Lc。

优选地，所述SOS二极管为快速恢复型高压硅堆。

本实用新型公开的纳秒级高压脉冲发生器输出回路中，由于反应器的两个输入端之间存在反应器电容，所以电感器与该反应器电容的一端相连，当脉冲激励电源所输出的电压加载于第一电容时，该第一电容充电，当脉冲激励电源的变压器达到饱和时，SOS二极管处于反向恢复阶段，该第一电容与SOS二极管的连接点产生纳秒级高压，当电感器饱和之后，将该纳秒级高压快速传输至反应器上，从而避免了SOS二极管反向恢复时反应器电容对该纳秒级高压的吸收，使得反应器能够得到幅值较高的纳秒级脉冲电压。同时，在电感器的作用下，还避免了反应器电容的电压通过该SOS二极管泄放，从而降低了热量的产生以及能量的损耗。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的电路原理图。

图2为本实用新型第二实施例的电路原理图。

图3为本实用新型第三实施例的电路原理图。

图4为本实用新型第四实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。