[发明专利]电容充电电源的放电自动禁止信号产生电路

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲功率电子技术领域，涉及到一种电容充电电源，具体涉及一 种用于电容充电电源的放电自动禁止信号产生电路。

背景技术

传统直流电源是向接近固定的负载提供预定的输出电压或电流。而随着脉冲 功率电子的快速发展，电容充电电源(CCPS，CapacitorChargingPowerSupply) 得到了广泛的应用。在脉冲功率电子系统，如脉冲调制器、脉冲激光、电磁轨道 炮等，要利用开关器件使储能电容(或可以等效为电容)在相当短的时间内放电 形成脉冲，以提供较高的瞬时功率。存储于电容器中的能量释放完毕后，需要利 用电容充电电源重新充电到特定电压。

与电容充电电源输出相连的储能电容上的电压波形如图1所示。充电过程开 始后，电容充电电源以一定电流给电容充电使其电压上升，当电容电压达到预设 值时，充电停止，电源进入补充模式过程直到电容开始对负载放电进入放电过程。 因为电源本身的dv/dt、di/dt很大，电源输出含有一定高频噪音，为保证输出 脉冲质量，最好在脉冲输出期间能让电源关闭，使其负载波形不含有高频尖刺； 另外脉冲功率电子中使用的开关器件(如闸流管、气体放电管)通常需要一定的 恢复时间，在这段时间内如果充电电源工作，会导致开关器件连通从而引发故障。 所以放电阶段及其之后一段时间，电容充电电源需要停止工作。

为实现上述需求，通常的做法是，脉冲功率系统提供一个和开关器件触发信 号同步的禁止信号给电容充电电源使其停机，以确保其在放电和恢复期间不会工 作，如图2所示。

通常的禁止信号提供方法问题在于：电源制造厂家需要和客户(或第三方脉 冲系统设计者)充分沟通，要求其提供此禁止信号，而客户(或第三方)在系统 设计时需要增加此部分时序的设计和实现，在一定程度上给客户带来不便；对于 电容充电电源产品本身来说，离开同步信号将无法在系统中工作，其独立性和适 用性受到局限。

因此，需要一种在电容充电电源放电时自动产生禁止信号的电路，首先于检 测负载放电，并自动产生禁止工作信号使电源停止工作。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种电容充电 电源的放电自动禁止信号产生电路，通过检测负载放电，自动产生电源禁止信号， 使电源断电。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种电容充电电源的放 电自动禁止信号产生电路，包括有源微分电路和触发器整形电路，取电容充放电 电源的放电电路电压取样信号接入有源微分电路，有源微分电路的输出通过触发 器整形电路输出禁止信号，所述有源微分电路包括运算放大器、反馈电阻R1和 电容C1，电压取样信号经电容C1接入运算放大器的反向输入端，运算放大器的 输出经反馈电阻R1接回到反向输入端。所述触发器整形电路包括触发器和时间 常数调整器件，时间常数调整器件连接触发器的T2A接口。所述时间常数调整器 件包括电阻R2和电容C2，触发器的T2A接口通过电阻R2连接电源，通过电容 C2接地。所述触发器为单稳态触发器。所述信号产生电路还包括反向二极管V1， 运算放大器的输出并联反向二极管V1后连接到触发器的上升沿检测端。

本发明有益效果是:本发明提供的电容充电电源的放电自动禁止信号产生 电路，用于检测负载放电，并自动产生禁止工作信号将电源停止工作，使电源可 以无需外部禁止信号，电源可以相对独立工作，方便客户使用。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的背景技术的储能电容的充放电电压波形。

图2是本发明的背景技术的脉冲功率系统提供的禁止信号的电压波形。

图3是本发明的具体实施方式的放电自动禁止信号产生电路。

图4是本发明的具体实施方式的电路产生的电压波形。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各 构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原 理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员 对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。