一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路，包括：用于补偿不同负载、不同脉宽下的脉冲顶降。在诸如粒子加速器等应用中，要求高压脉冲的电压、电流顶降尽可能低；在Marx发生器中，当谐振电感和补偿开关串联起来与普通单元中的主电容并联时，就得到了补偿单元。在放电过程中，将正弦电压的近线性部分加到负载上作为脉冲补偿，实现了几乎无顶降的矩形脉冲。不同的补偿单元数可以对电压顶降进行不同程度的补偿，补偿效果也是可调的。此外，只要关断谐振控制开关，这些补偿单元也可以作为Marx发生器中的普通单元工作，从而加以利用。根据本发明专利技术，可以调节补偿的程度，还可以大幅降低电容量和系统成本，具备良好的可行性与应用前景。行性与应用前景。行性与应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路


[0001]本专利技术涉及脉冲功率的
，特别涉及一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路。

技术介绍

[0002]随着半导体开关被广泛应用于Marx发生器中，使其具有能够产生方波脉冲，控制脉冲数量、宽度、幅值、频率和处理不同负载的能力，这让Marx发生器可以应用于生物医疗、环保、低温等离子体产生、军事等各个领域。多工业应用中往往对于输出电压的平坦度有着较高要求，而Marx发生器的储能电容串联放电时，电容上的电压会随着对负载放电而逐渐降低，需要成倍增大电容的容量，导致系统的成本、体积和重量显著增加，并且效率降低。
[0003]美国国家加速器实验室的T.Tang给单极性Marx发生器额外加了一级命名为“Vernier”的迷你Marx电路，内含多个“Vernier”单元，依次导通，分时补偿，但这种方案需要非常复杂的控制系统和多个辅助电源充电，且补偿后的波形在平顶阶段不连续，呈锯齿波，参见《Tang T,Burkhart C,Nguyen M.A vernier regulat本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路，其特征在于，包括：至少一个谐振补偿单元；至少一个普通单元，所述普通单元与谐振补偿单元串联连接，所述普通单元包括至少一个二极管、与所述二极管并联的电容、与所述二极管串联的充电控制开关及与所述充电控制开关串联的放电控制开关；直流电源，所述直流电源与谐振补偿单元及普通单元串联，且所述直流电源用于给普通单元和补偿单元中的电容充电；与谐振补偿单元和普通单元并联的负载，所述谐振补偿单元用于对负载放电，且通过对补偿单元数量的控制对放电脉冲出现的脉冲顶降进行不同程度的补偿。2.如权利要求1所述的一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路，其特征在于，所述谐振补偿单元包括普通单元的所有元器件、与所述电容并联的且至少一个谐振电感及与所述谐振电感串联的谐振控制开关。3.如权利要求2所述的一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路，其特征在于，所述直流电源串联连接有电源开关，且所述电源开关、谐振控制开关、放电控制开关及充电控制开关均为半导体开关。4.如权利要求3所述的一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲顶降补偿电路，其特征在于，当Marx发生器处于充电阶段，所述充电控制开关导通，直流电源对谐振补偿单元的电容和普通单元的电容充电，电源开关、谐振控制开关及放电控制开关均处于关断状态。5.如权利要求4所述的一种基于谐振电路的Marx发生器的脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶俊峰，王秀智，王志欣，王永刚，姜松，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：