披露了一种输出整流器(10)，该输出整流器电连接或可电连接在电源(20)与电能储存模块(30)之间的电流路径中。该电源(20)被配置为经由该输出整流器(10)向该电能储存模块(30)供电。该输出整流器(10)包括至少一个二极管(11、12、13、14)，该至少一个二极管至少部分地基于碳化硅。还披露了一种包括该输出整流器(10)的装置(100)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】输出整流器以及包括输出整流器的装置
本专利技术总体上涉及电气系统领域。具体地，本专利技术涉及一种可电连接在电源与电能储存模块之间的电流路径中的输出整流器，其中，电源被配置为经由输出整流器向电能储存模块供电。本专利技术还涉及一种包括电源和电能储存模块的装置，该电源和电能储存模块经由输出整流器电互连，该装置可用于产生至少一个电脉冲。
技术介绍
电脉冲可以用于各种各样的应用中，比如例如雷达系统、粒子加速器、杀菌设备、高能激光器、微波系统或医疗设备。在此类和其他应用中，可能期望或需要将一个或多个电脉冲递送或供应给负载。用于产生电脉冲的系统或电路可以被称为功率调制器。功率调制器可以采用脉冲变压器以便获得电脉冲的所需或期望的能量。在一些应用中，可能期望或甚至需要具有向负载或脉冲变压器提供呈现相对稳定电流(例如，随时间推移呈现相对较少的变化)的电脉冲的能力。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术的关注点在于提供可用于产生电脉冲的装置，这些电脉冲例如可供应给负载或脉冲变压器，并且这些电脉冲还可呈现相对稳定的电流(例如，随时间推移呈现相对较少的变化)。为了解决这个关注点和其他关注点中的至少一个，提供了根据独立权利要求的装置。优选的实施例由从属权利要求限定。根据第一方面，提供了一种输出整流器。该输出整流器可电连接或电连接在该电源与该电能储存模块之间的电流路径中，其中，该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电。该输出整流器包括至少一个二极管，该至少一个二极管至少部分地基于碳化硅。例如，该输出整流器可以包括基于二极管的整流器电路，该整流器电路包括至少部分地基于碳化硅的至少一个二极管。根据第二方面，提供了一种包括电源和电能储存模块的装置。该电源经由根据该第一方面的输出整流器电连接到该电能储存模块。该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电。根据第三方面，提供了一种包括电源、电能储存模块和负载的装置。该电源经由该输出整流器电连接到该电能储存模块，并且该电能储存模块连接到该负载，其中，该输出整流器电连接在该电源与该电能储存模块之间的电流路径中，并且该电能储存模块电连接在该输出整流器与该负载之间的电流路径中。该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电。该输出整流器包括至少一个二极管，该至少一个二极管至少部分地基于碳化硅。该电能储存模块被配置为使得其能够被充电或放电。该装置可以包括开关单元，该开关单元可在至少导通状态与非导通状态之间可控制地切换，其中，该开关单元分别经由该输出整流器电连接到该电源并电连接到该电能储存模块，使得基于该至少一个开关单元在至少其该导通状态与该非导通状态之间的切换，该电源借助于由该电源供应的充电电流对该电能储存模块进行充电，或者该电能储存模块进行放电从而产生要由该负载接收的电脉冲。鉴于以上所述，例如根据该第一方面或第二方面的装置可以包括根据该第一方面的输出整流器。该电能储存模块(例如其可以包括一个电容器或被布置成形成电容器组的若干个电容器)可以选择性地部分或(基本上)完全充电和放电。通过将电源配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电，该电能储存模块可以通过从该电源经由该输出整流器对其供应的电力充电。在该电能储存模块已经被(部分地或完全地)充电之后，该电能储存模块可以被(部分地或完全地)放电，例如以产生至少一个电脉冲，该电脉冲可以经由变压器被递送到负载。在该电能储存模块已经被部分地或完全地放电之后，接着可以通过从该电源经由该输出整流器对其供应的电力而再次地被(部分地或完全地)充电，使得该电能储存模块被反复地(例如，循环地或周期性地)充电和放电，由此可以产生一系列电脉冲。因此，该电源(也可以是该输出整流器)可以被认为是用于该电能储存模块的充电器系统。在该电能储存模块包括一个电容器或例如被布置成形成电容器组的多个电容器的情况下，该电源(也可以是该输出整流器)可以被认为是电容器充电器系统。虽然在下文中可以使用术语电容器充电器系统，但是应当理解，可以使用除电容器之外的另一或其他类型的电能储存模块，例如电感式电能储存模块。电容器充电器系统常用于期望或需要电脉冲具有相对短持续时间和相对高电流的应用中，如例如在功率调制器、粒子加速器等中。如上所述，该电容器充电器系统可以对(多个)电容器充电，其中，具有相对高电流的电脉冲可以通过随后(多个)电容器的放电(部分或完全)来产生。该电脉冲的电流的稳定性可以直接或间接地取决于由该电容器充电器系统输出的电压。因此，如果由该电容器充电器系统输出相对稳定的电压(例如，随时间推移呈现相对较少的变化)，则所产生的电脉冲进而可以呈现相对稳定的电流(例如，随时间推移呈现相对较少的变化)。(多个)电容器充电的速度和该电容器充电器系统输出的电压可以藉由控制系统来调节。该控制系统的操作的稳定性可以取决于由该电容器充电器系统输出的电压的测量精度。由该电容器充电器系统输出的电压可以例如藉由电阻分压器来测量。由该电容器充电器系统输出的电压可能例如由于在该电容器充电器系统中开关时产生的高电流而失真。这种电流切换事件可能在该电容器充电器系统输出处产生相对于公共地且作为电压变化的电压失真，这些电压失真可以取决于例如从该电容器充电器系统的输出到(多个)电容器的电流路径的电感(例如，电缆电感)。鉴于前述内容，可能期望或需要能够获得由该电容器充电器系统输出的电压的精确测量值。这可以通过提高该电容器充电器系统输出的电压的稳定性来实现。提高该电容器充电器系统输出的电压的稳定性的一种方式是在该电容器充电器系统的输出处安装一个或多个所谓的滤波电容器。然而，这种具有一个或多个滤波电容器的装置可能将该装置的总尺寸增加到在一些应用中可能不期望甚至不可行的尺寸。此外，在一些应用中(例如，对于一些应用中使用的电路配置)，在该电容器充电器系统的输出处具有一个或多个所谓滤波器电容器的装置可能对该电脉冲的产生有负面影响。如上所述，根据该第一方面，基于二极管的输出整流器可电连接在电源与电能储存模块之间的电流路径中，其中，该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电。专利技术人已经认识到，通过在该输出整流器中使用至少部分基于碳化硅的一个或多个二极管，可以实现输入到该电能储存模块的电压具有相对高的稳定性(例如，随时间推移呈现相对较少的变化)。对此，就可能不太需要甚至不需要提供诸如滤波电容器等附加稳压部件来实现。因此，装置(例如根据该第二方面或第三方面的装置)的整体尺寸可以保持相对较小。碳化硅(SiC)是包含硅和碳的化合物半导体材料。例如，与硅相比，碳化硅通常表现出高得多的介电击穿场强和带隙。与基于硅(而不是碳化硅)的功率电子半导体器件相比，基于碳化硅的功率电子半导体器件能够承受更高的击穿电压，能够具有更低的电阻率，并且能够在更高的温度下工作。特别地，与基于硅的二极管相比，基于碳化硅的二极管可以具有较低的反向恢复电流和恢复时间。通常，为了使二极管从导通状态转换到非导通状态，结电荷分布必须改变，这只能随着二极管中电荷的移动(即电流的流动)而发生。在基于碳化硅的二极管中，在从导通状态转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种装置(100)，包括：/n电源(20)；/n电能储存模块(30；35)；以及/n负载(40)；/n其中，该电源经由输出整流器(10)电连接到该电能储存模块，并且该电能储存模块连接到该负载，其中，该输出整流器电连接在该电源与该电能储存模块之间的电流路径中，并且该电能储存模块电连接在该输出整流器与该负载之间的电流路径中，并且其中，该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电，并且其中，该输出整流器包括至少部分地基于碳化硅的至少一个二极管(11、12、13、14)；/n其中，该电能储存模块被配置为使得其能够被充电或放电，并且其中，该装置进一步包括：/n开关单元(31)，该开关单元可在至少导通状态与非导通状态之间可控制地切换，其中，该开关单元分别经由该输出整流器电连接到该电源并电连接到该电能储存模块，使得基于该至少一个开关单元在至少其该导通状态与该非导通状态之间的切换，该电源借助于由该电源供应的充电电流对该电能储存模块进行充电，或者该电能储存模块进行放电从而产生要由该负载接收的电脉冲。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180521 EP 18173399.91.一种装置(100)，包括：
电源(20)；
电能储存模块(30；35)；以及
负载(40)；
其中，该电源经由输出整流器(10)电连接到该电能储存模块，并且该电能储存模块连接到该负载，其中，该输出整流器电连接在该电源与该电能储存模块之间的电流路径中，并且该电能储存模块电连接在该输出整流器与该负载之间的电流路径中，并且其中，该电源被配置为经由该输出整流器向该电能储存模块供电，并且其中，该输出整流器包括至少部分地基于碳化硅的至少一个二极管(11、12、13、14)；
其中，该电能储存模块被配置为使得其能够被充电或放电，并且其中，该装置进一步包括：
开关单元(31)，该开关单元可在至少导通状态与非导通状态之间可控制地切换，其中，该开关单元分别经由该输出整流器电连接到该电源并电连接到该电能储存模块，使得基于该至少一个开关单元在至少其该导通状态与该非导通状态之间的切换，该电源借助于由该电源供应的充电电流对该电能储存模块进行充电，或者该电能储存模块进行放电从而产生要由该负载接收的电脉冲。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，该输出整流器包括多个电互连的二极管(11、12、13、14)，其中，该多个二极管中的至少一些二极管至少部分地基于碳化硅。
【专利技术属性】
技术研发人员：佩尔·尼尔森，M·格拉斯，
申请(专利权)人：斯堪的诺维亚系统公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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