[发明专利]一种窄脉宽脉冲输出电路

说明书

本发明涉及一种窄脉宽脉冲输出电路，包括第一开关管和供电电源，所述第一开关管的控制端用于连接控制信号，输出端接地；所述供电电源通过母线电容接地，还通过第一阻感负载连接第一开关管的输入端，第一开关管的输入端还通过串设的第一储能单元、第二阻感负载接地；所述第一储能单元和第二阻感负载的串接点用于输出窄脉宽脉冲。本发明控制简单、可靠，可实现脉冲宽度从200ns到200μs脉宽的脉冲信号功率的放大，提高了该电路输出与控制信号的一致性。

技术领域

本发明属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种窄脉宽脉冲输出电路。

背景技术

近年来，脉冲功率技术发展迅猛，已广泛应用于高温等离子体、脉冲强磁场、高能激光加工、微波探测等领域。随着科技的进步，更窄脉宽、更集中的能量释放、更高的效率、更强的可靠性成为脉冲功率技术的重要发展方向。

目前，市面上脉冲设备多种多样，但窄脉宽脉冲设备在脉冲宽度精确控制方面一直存在较大的难题。现有的窄脉宽脉冲输出电路，通常情况下开关管的关断速度慢，导致与输出脉冲的控制信号之间的相位一致性较差，脉冲宽度控制精确性差。如何更简单、高效、快速的处理窄脉宽脉冲输出电路脉冲宽度控制问题，是如今努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种窄脉宽脉冲输出电路，用以解决现有技术中的窄脉宽脉冲输出电路由于开关管关断速度慢导致功率脉冲与控制信号之间的相位一致性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种窄脉宽脉冲输出电路，包括第一开关管和供电电源，所述第一开关管的控制端用于连接控制信号，输出端接地；所述供电电源通过母线电容接地，还通过第一阻感负载连接第一开关管的输入端，第一开关管的输入端还通过串设的第一储能单元、第二阻感负载接地；所述第一储能单元和第二阻感负载的串接点用于输出窄脉宽脉冲。

本发明的有益效果：

本发明的窄脉宽脉冲输出电路，包括第一储能单元和第一开关管，第一储能单元为第一开关管提供功率脉冲输出提供能量，在第一开关管的控制端输入控制信号后，第一开关管导通，第二阻感负载产生的阻抗加速第一储能单元能量的释放，从而产生一个窄脉宽脉冲输出。本发明控制简单、可靠，可快速、高效关断开关管，提高了该电路输出与控制信号的一致性。

第二阻感负载的设置，一能有效的限制第一储能单元的充电电流以及供电电源的瞬间输出功率，二能在第一开关管导通期间使电感储能，使电感电流在第一开关管关断时，迅速转化为第一储能单元的充电电流，改变了第一储能单元的电流方向，加速第一储能单元的关断速度。

进一步的，为了进一步精确控制控制信号，第一开关管的控制端通过脉冲信号放大模块连接控制信号；所述脉冲信号放大模块包括第二开关管，所述第二开关管的控制端用于连接控制信号，输出端连接第一开关管的控制端，输入端连接供电电源。

通过控制第二开关管的开通与关断来控制第一开关管的开通与关断，使得对第一开关管的控制更加可靠。

进一步的，为了进一步精确控制控制信号，第一开关管的控制端通过脉冲信号放大模块连接控制信号；所述脉冲信号放大模块包括第二开关管，所述第二开关管的控制端用于连接控制信号，输出端连接第一开关管的控制端，输入端通过分压支路连接供电电源。

通过控制第二开关管的开通与关断来控制第一开关管的开通与关断，使得对第一开关管的控制更加可靠。

进一步的，为了加速第一开关管的关断，所述第二开关管的输入端还通过第二储能单元接地，输出端还通过第三阻感负载接地。