[发明专利]一种高功率双指数脉冲脉宽连续调节电路及调节方法

权利要求书

1.一种高功率双指数脉冲脉宽连续调节电路，包括Marx电路、中储电路、峰化电路以及负载电阻；其特征在于：

还包括Chop电路；所述Chop电路包括Chop开关、Chop开关触发器以及Chop电阻；Chop开关和Chop电阻串联后与中储电路中的中储电容并联，所述Chop开关触发器的输出端与触发Chop开关的触发电极连接，所述Chop电阻的阻值≤负载电阻的阻值；

所述Chop开关选用高压紫外预电离的多级气体开关，高压紫外预电离的多级气体开关由开关主间隙和紫外预电离间隙组成；

通过该电路实现双指数脉冲脉宽连续调节的具体过程是：

【1】初始状态时，Marx电容开始充电，充电完成后，触发Marx开关，Marx电容通过Marx电感和Marx内阻对中储电容充电；

【2】当中储电容充电电压达到峰值时刻时，触发中储开关导通，中储电容通过中储电感给峰化电容C_P充电；

【3】当峰化电容电压等于中储电容上电压时，峰化开关导通；中储电容、峰化电容通过负载电阻放电；

【4】当需要的脉冲宽度为X时，根据需要的脉冲宽度的大小，Chop开关通过与Marx触发信号相同步，同时计算Marx触发信号与Chop开关的触发延时，外部同步机精确控制Marx触发信号与Chop开关的触发延时，使中储电容也通过Chop电阻放电，从而负载电阻上就会获得一脉宽连续可调的脉冲；

所述Marx触发信号与Chop开关的触发延时的具体计算式是：

T＝T₁+T₂+X；

X＝T₃-T₄

T₃＝0.69C_TR_load

T₄＝0.69C_TR_loadR_chop/(R_load+R_chop)

其中，T为Marx触发信号与Chop开关的触发延时；

T₁为施加高压触发信号直至Marx电路输出高压脉冲的时间；

T₂为Marx电路的给中储电容充电至峰值的时间；

T₃为中储电容通过负载电阻放电的脉宽，其中，C_T为中储电容的电容量大小，R_load为负载电阻的阻值；

T₄为中储电容通过负载电阻和chop电阻放电的脉宽；R_chop为Chop电阻阻值。

2.根据权利要求1所述的高功率双指数脉冲脉宽连续调节电路，其特征在于：所述Marx电路包括依次串联的Marx电容、Marx内阻、Marx电感、Marx开关。

3.根据权利要求2所述的高功率双指数脉冲脉宽连续调节电路，其特征在于：中储电路包括中储电容、中储电感以及中储开关；中储电容与Marx电路并联且中储电容一端接地，另一端依次设置中储电感和中储开关；Chop电路中的Chop开关一端接入中储电容和中储电感之间，另一端与Chop电阻串联后接地。

4.根据权利要求3所述的高功率双指数脉冲脉宽连续调节电路，其特征在于：峰化电路包括峰化电容、峰化开关、峰化电感；峰化电容与中储电路并联，且峰化电容、峰化电感以及负载电阻通过峰化开关形成一个闭环回路。