[实用新型]基于GaNFET的纳秒级高压脉冲调制器

权利要求书

1.一种基于GaNFET的纳秒级高压脉冲调制器，其特征在于，包括N个一级驱动电路、N个二级驱动电路、N个脉冲调制组件和1个包含N个初级绕组的高压脉冲变压器；所述一级驱动电路与二级驱动电路连接；所述二级驱动电路与脉冲调制组件连接；所述N个脉冲调制组件与高压脉冲变压器连接；所述高压脉冲变压器与负载连接，其中,8≤N≤16；

所述一级驱动电路接收外部提供的定时信号，并将其转换为+5V脉冲电压幅度的触发信号，送给二级驱动电路；所述二级驱动电路通过光感应调制器件和独立供电的+12V和-5V电源，对一级驱动电路送来的触发信号进行放大，并实现与一级驱动电路的隔离，为脉冲功率组件的调制开关GaNFET提供驱动信号；所述脉冲调制组件根据二级驱动电路送来的驱动信号的控制，为高压脉冲变压器初级提供激励脉冲；所述高压脉冲变压器将初级激励脉冲进行升压，输出负载所需的高压脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于GaNFET的纳秒级高压脉冲调制器，其特征在于，一级驱动电路包括+5V电源，电容C11，电阻R11、R12，开关K11；

二级驱动电路包括+12V电源、-5V电源，电容C12、C13、C14、C15，电阻R13、R14、R15，光感应器件N11，二极管V11；

其中，+5V电源分别与电容C11、C12的一端和二级驱动电路中的电阻R13的一端连接；电容C11和电容C12的另一端与地连接；电阻R11的一端输入定时信号，另一端分别与电阻R12的一端和开关K11的栅极连接；电阻R12的另一端和开关K11的源极短接后和地连接；电阻R13的另一端和光感应器件N11的阳极连接；开关K11的漏极分别与电容C13的一端和光感应器件N11的阴极连接；电容C13的另一端接地；光感应器件N11的电源极分别与+12V电源和电容C15的一端连接；光感应器件N11的输出端分别与电阻R14的一端和二极管V11的阴极连接；光感应器件N11的低电位端分别与-5V电源和电容C14的一端连接；电容C14和电容C15的另一端接信号地；电阻R14的另一端和二极管V11的阳极短接后，与脉冲调制器组件中的GaNFET开关K21的栅极连接；电阻R15的一端连接GaNFET开关K21的栅极连接，另一端接GaNFET开关K21的源极。

3.根据权利要求1所述的基于GaNFET的纳秒级高压脉冲调制器，其特征在于，脉冲调制组件电路包括高压电源E21，限流电感L21，GaNFET开关K21，电容C21、C22、C23，电阻R21、R22，二极管V21、V22；高压脉冲变压器T21包括N个初级绕组和1个次级绕组；

高压电源E21的正端与限流电感L21的一端连接；限流电感L21的另一端分别与GaNFET开关K21的漏极、电容C21的一端和电容C22的一端连接；GANFET开关K21的源极分别与电阻R21的一端、二极管V21的阴极、高压脉冲变压器T21初级绕组1的低电位端和高压电源E21的负端连接；电容C22的另一端分别与电阻R21的另一端和二极管V21的阳极连接；电容C21的另一端分别与二极管V22的阳极、高压脉冲变压器T21初级绕组1的高电位端连接；电阻R22的一端分别与电容C23的一端和高压脉冲变压器T21初级绕组1的低电位端连接；二极管V22的阴极分别与电阻R22的另一端和电容C23的另一端连接；电容C22、电阻R21与二极管V21组成缓冲电路，吸收GaNFET开关K21的漏极和源极之间的尖峰能量；二极管V21、电阻R22和电容C23组成反向吸收电路，吸收变压器漏感产生的尖峰电压；脉冲调制组件1与高压脉冲变压器T21的初级绕组1连接，同理，脉冲调制组件N与高压脉冲变压器T21的初级绕组N连接。