[发明专利]高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统

权利要求书

1.用于产生倍压脉冲的高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统，其特征在于，主要包括电源、控制模块、充电电感L1、脉冲形成线、MOSFET开关管M1、控制模块和匹配负载R1；

所述电源为高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统供电；

所述控制模块控制MOSFET开关管M1的通断时序，使高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统切换LR充电状态和LC振荡状态；

MOSFET开关管M1每次导通时，高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统工作于LR充电状态；MOSFET开关管M1每次导通时长为t_on；

MOSFET开关管M1每次关断时，高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统工作于LC振荡状态，并对充电电感L1充电；MOSFET开关管M1每次关断时长为t_off；

MOSFET开关管M1导通时长t_on和关断起始时刻t_off满足下式：

t_on+t_off＜T_LC； (1)

其中，LC振荡周期T_LC如下所示：

LC振荡频率如下所示：

式中，L为充电电感L1的充电电感值；C为脉冲形成线的等效电容值；

所述充电电感L1为脉冲形成线充电，每次充电t_n为MOSFET开关管M1第n+1次通断关系改变时刻；为MOSFET开关管M1第n+1次改变通断状态，令高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统处于LC振荡状态时流过充电电感L1的电流；

所述匹配负载R1用于均衡电路。

2.根据权利要求1所述用于产生倍压脉冲的高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统，其特征在于，用于产生倍压脉冲的高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统的电路结构如下所示：

记电源正极所在一端为B，负极所在一端为D；

B端依次串联充电电感L1和脉冲形成线后连接D端；

B端依次串联充电电感L1和MOSFET开关管M1的漏极；MOSFET开关管M1的栅极悬空；MOSFET开关管M1的源极串联匹配负载R1后连接D端。

3.根据权利要求1所述用于产生倍压脉冲的高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统，其特征在于，充电过程中，脉冲形成线的电压U_C如下所示：

式中，u_dc为电源电压；A、δ、β为与脉冲形成线材料有关的常数；

式中，u_dc为电源电压；为MOSFET开关管M1第n+1次改变通断状态，令高频极短电子枪栅极调控脉冲电源系统处于LC振荡状态时流过充电电感L1的电流；当时脉冲形成线输出电压稳定；为经过一次LR充电后流过充电电感L1的电流增量。