固态调制器的控制方法技术

技术编号:24715903 阅读:65 留言:0更新日期:2020-07-01 00:39
一种固态调制器的控制方法,采用固态开关在线性区的阻抗特性,通过改变固态开关在线性区的工作点,和/或改变固态开关由线性区转换为饱和区的转换时刻,实现脉冲输出波形的调整;具体是对固态开关施加不同的栅极信号(电压),调节栅极信号幅值改变固态开关在线性区的工作点和阻抗,增大或减小不同栅极信号的转换时刻,实现固态开关由线性区转换为饱和区的调节。本发明专利技术的固态调制器的电路简单、控制简单,且输出电流的平顶效果好,解决了固态调制器在带磁控管、速调管负载时,脉冲电流波形下降或过冲或振荡的问题;本方法适用于单一脉冲输出或双能脉冲输出的波形调节,能有效解决双能脉冲交替输出时脉冲电流波形无法同时调平的问题。

【技术实现步骤摘要】
固态调制器的控制方法
本专利技术涉及固态调制器
,具体涉及一种固态调制器的控制方法。
技术介绍
固态调制器一般是指通过具有可开通、可关断功能的功率半导体器件(如IGBT和功率MOSFET)串联或者并联组成的固态开关直接产生高压脉冲的脉冲电源。固态调制器要求输出脉冲功率非常大,其输出脉冲波形的平顶度和过冲保护是固态调制器的重要技术指标之一,对后级应用有着重要影响。众所周知,脉冲磁控管是非线性器件,其电气特性类似于二极管,即存在明显的阈值电压Ut,当磁控管阳极电压小于阈值电压Ut时,磁控管的阻抗近似无穷大,电流很小且变化缓慢,Ut一般不低于工作电压的90%。当磁控管的阳极电压超过阈值电压后,电压变化单调上升时,电流变化十分迅速,在脉冲电压超过磁控管阳极阈值电压后的脉冲平顶阶段,磁控管的电流幅度及波动受磁控管的静态电阻和动态电阻共同决定。很难在磁控管负载上获得比较理想的电流波形。现有专利(CN107070179A一种脉冲变压器的顶冲消除电路及其顶冲消除方法),是基于多组脉冲单元电路并联,运用半导体功率器件的相对开通或者关断特性,采用调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态调制器的控制方法,所述固态调制器主要包括直流电源、储能单元、固态开关,其特征在于,通过所述直流电源为储能单元充电,通过控制固态开关的运行状态来释放储能单元的能量,以实现脉冲输出;所述固态开关依据其在线性区的阻抗特性,通过改变固态开关在线性区的工作点,和/或改变固态开关由线性区转换为饱和区的转换时刻,实现脉冲输出波形的调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种固态调制器的控制方法,所述固态调制器主要包括直流电源、储能单元、固态开关,其特征在于,通过所述直流电源为储能单元充电,通过控制固态开关的运行状态来释放储能单元的能量,以实现脉冲输出;所述固态开关依据其在线性区的阻抗特性,通过改变固态开关在线性区的工作点,和/或改变固态开关由线性区转换为饱和区的转换时刻,实现脉冲输出波形的调整。


2.根据权利要求1所述的一种固态调制器的控制方法,其特征在于,所述固态开关先由截止区进入线性区,再根据不同脉冲输出波形需要,通过改变固态开关在线性区的工作点和由线性区转换为饱和区的转换时刻,结合固态开关的阻抗变化特性来减缓输出电流变化斜率实现对脉冲输出波形的调整。


3.根据权利要求1所述的一种固态调制器的控制方法,其特征在于,所述固态开关在第N个脉冲输出时,只应用固态开关在饱和区的开关特性;在第N+1个脉冲输出时,固态开关在线性区工作的工作点,或者由线性区转换为饱和区的转换时刻一致,交错实现双能脉冲输出。


4.根据权利要求1所述的一种固态调制器的控制方法,其特征在于,所述固态开关在第M个脉冲输出时,固态开关在线性区的工作点,或者由线性区转换为饱和区的转换时刻一致;第M+1个脉冲输出时,固态开关在线性区的工作点,或者由线性区转换为饱和区的转换时刻一致,且区别于第M个脉冲输出时的固态开关线性区的工作点,或者由线性区转换为饱和区的转换时刻,交错实现双能脉冲输出。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种固态调制器的控制方法,其特征在于,所述固态开关运行状态的控制方法和步骤如下:
第一,在直流电源对储能单元充电后,对固态开关施加栅极信号KU1,使固态开关工作于饱和区,并产生脉冲电流I1,用于固态调制器的负载匹配;
第二,在需要降低脉冲电流I1至I2时,先对固态开关施加幅值小于栅极信号KU1的栅极信号KU2,使固态开关进入线性区工作;在脉冲电流接近I2时,使固态开关的栅极信号增加为KU1,使固态开关由线性区转换为饱和区,进而使脉冲电流增加并保持在I2,持续为负载提供能量;
第三,在需关断固态调制器输出能量时,先关闭固态开关的栅极信号,使固态开关由饱和区迅速经过线性区到达其截止区,实现固态开关的关断。


6.根据权利要求5所述的一种固态调制器的控制方法,其特征在于,所述脉冲电流需要更低时,先对固态开关施加幅值小于...

【专利技术属性】
技术研发人员:周英怀杜辉邓长春常双权
申请(专利权)人:四川英杰电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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