[发明专利]一种双脉冲固态调制器的负载匹配电路及其控制方法

说明书

本发明涉及双脉冲平顶调平领域，特别是一种双脉冲固态调制器的负载匹配电路及其控制方法，包括至少i个匹配电容、至少n个可变电容单元和至少一个匹配电阻，i为整数，n为正整数，且i≥0，n≥1；所述可变电容单元包括电容和受控开关，所述负载匹配电路的输入端用于和脉冲变压器的第一输出绕组相连接，所述负载匹配电路的输出端接地，至少n个所述可变电容单元与i个所述匹配电容串联或并联后，再与匹配电阻串联，其中n+i≥2，通过调节所述受控开关的开合能够调节所述负载匹配电路的等效电容。本发明通过在负载匹配电路上添加受控开关，通过受控开关调节电容参数，可以有效解决双脉冲调制器在不同脉冲幅度交替输出时，两个脉冲电流不能同时调平的问题，还可以提高输出的稳定性。

技术领域

本发明涉及双脉冲平顶调平技术领域，特别是一种双脉冲固态调制器的负载匹配电路及其控制方法。

背景技术

传统固态调制器多为单一脉冲强度输出，随着实际应用需求的变化，逐渐产生需要调制器输出两种不同脉冲强度交替工作，即双脉冲输出固态调制器。

脉冲输出固态调制器的输出脉冲功率大、电压高、电流大，用户系统特别关心脉冲波形的上升沿时间、脉冲电流平顶是否平整等关键技术参数。脉冲电流平顶是否平整对后级输出是否稳定有着重要影响。

对固态调制器的脉冲电流平顶调整，目前通常的做法是通过在负载侧的并联RC进行负载匹配，通过改变电容C的值将脉冲电流平顶调平。在调制器输出不同电压或电流时，均需要改变电容参数进行匹配，才能将脉冲电流平顶调平。对双脉冲输出固态调制器来说，由于本来输出脉冲电流强度就间隔变化，且工作频率达数百赫兹，一种匹配参数不能同时满足两种输出电流，只能将其中的一种脉冲强度调平整而另外一种脉冲平顶将不平，如图9所示，匹配电路将低能脉冲电流输出为I1时调平整；但发送高能脉冲时，脉冲电流将在I2-I3间变化，无法将两种脉冲波形同时调平整。因此需要提供一种新型的匹配电路，以实现系统的不同脉冲强度的交替输出时，脉冲电流平顶均可调平。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种双脉冲调制器在不同脉冲幅度交替输出时，两个脉冲电流能同时调平的双脉冲固态调制器的负载匹配电路及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双脉冲固态调制器的负载匹配电路，包括至少i个匹配电容、至少n个可变电容单元和至少一个匹配电阻，i为整数，n为正整数，其中i≥0且n≥1；所述可变电容单元包括电容和受控开关，所述负载匹配电路的输入端用于和脉冲变压器的第一输出绕组相连接，所述负载匹配电路的输出端接地，至少n个所述可变电容单元与i个所述匹配电容串联或并联后，再与匹配电阻串联，其中n+i≥2，通过调节所述受控开关的开合能够调节所述负载匹配电路的等效电容，所述匹配电阻可以是一个，也可以是多个匹配电阻串联和/或并联组成。

优选的，所述可变电容单元由所述受控开关和所述电容串联构成，所述i个匹配电容和所述n个可变电容单元并联构成可变电容模块，所述可变电容模块和所述匹配电阻串联。

优选的，所述i个匹配电容，其中i＝1，所述n个可变电容单元，其中n＝1。

优选的，所述i个匹配电容，其中i＝0；所述n个可变电容单元，其中n≥2。

优选的，所述可变电容单元由所述受控开关和所述电容并联构成，所述i个匹配电容和所述n个可变电容单元串联构成可变电容模块，所述可变电容模块和所述匹配电阻串联。

优选的，所述i个匹配电容，其中i＝1，所述n个可变电容单元，其中n＝1。

优选的，所述i个匹配电容，其中i＝0；所述n个可变电容单元，其中n≥2。

优选的，所述受控开关包括至少一个IGBT，所有所述IGBT之间串联连接；或至少一个MOSFET，所有所述MOSFET之间串联连接。