【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脉冲功率，具体而言，涉及一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路。
技术介绍
1、20世纪60年代，英国的j.c.martin把a.d.布鲁姆莱因在雷达脉冲调制器上的双传输线技术用在脉冲功率技术中，成功地研制出世界上第一台高压纳秒脉冲源，开创了脉冲功率技术的新纪元。人们把这种双传输线称为布鲁姆莱因线，与单传输线相比其优点是在阻抗完全匹配条件下，输出电压等于充电电压，负载获得的能量提高了一倍。
2、布鲁姆莱因线在高压脉冲源中应用广泛，主要用于脉冲的形成。现有的布鲁姆莱因型高压纳秒脉冲源包括放电开关、布鲁姆莱因线、匹配负载、充电电源以及脉冲吸收电路。充电电源用于为布鲁姆莱因线充电，放电开关为多个绝缘栅双极性晶体管开关形成的串并联结构，匹配负载用于吸收脉冲源产生的高功率脉冲，脉冲吸收电路包括二极管和吸收电阻，用于吸收负载阻抗与脉冲形成线的阻抗不匹配引起形成线上的反射电压。如上所述，对于现有布鲁姆莱因型高压纳秒脉冲源，其缺点是：布鲁姆莱因线一旦设计完成，其脉宽就确定，无法根据需求调整脉冲的脉宽，限制了布鲁姆莱因线的广泛应用。为解决布鲁姆莱因线的高压纳秒脉冲源脉宽无法改变而造成布鲁姆莱因线应用狭窄的问题，本专利技术提供了一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
2、本申请提供了一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路
3、能量回收电路的输出端连接布鲁姆莱因线的输入端，用于回收线内振荡的能量；布鲁姆莱因线的输入端的对侧连接放电开关的输入端，放电开关用于闭合形成线电路，产生电脉冲；
4、其中，鲁姆莱因线包括以串联的方式连接的第一传输线和第二传输线，斩波开关和匹配负载设置在第一传输线和第二传输线之间，斩波开关用于在短路形成线负载时，截断脉冲；匹配负载用于作为放电的负载；
5、当所有电容在被充电的情况下，打开放电开关，电容依次放电，直到在匹配负载上产生一个幅值等于充电电压的电脉冲，放电过程中遇到负载会形成两个波，这两个波会各自传向布鲁姆莱因线的两侧并反射回负载，当两个反射波传到匹配负载时，放电过程结束；其中，在脉冲形成的电路中，对放电开关与所述斩波开关的触发时间差进行调节，通过调整放电开关与斩波开关之间的触发时间差值，调整匹配负载并获得脉冲的脉宽，通过能量回收电路进行回收能量，从而将回收后的能量通过回收电容稳压后充回到布鲁姆莱因线中。
6、优选地，所述能量回收电路包括回收电容、第二二极管、变压器和第一二极管，其中回收电容的输出端连接第二二极管的输入端，第二二极管的输出端连接变压器的输入端，变压器的输出端连接第一二极管的输入端，第一二极管的输出端连接第一传输线；
7、其中，回收电容用于回收由于斩波而在形成线内振荡的能量，第二二极管和第一二极管用于防止电容能量反向流入变压器，变压器用于将由于斩波而在形成线内振荡的能量传输到回收电容中。
8、优选地，所述第一传输线包括第一端、第二端、第三端和第四端，第二传输线包括第五端、第六端、第七端和第八端，第一传输线的第四端和第二传输线的第六端相连，能量回收电路设置在第一传输线的第一端和第二传输线的第三端之间，放电开关连接在第二传输线的第五端和第七端，斩波开关和匹配负载均连接在第一传输线的第二端和第二传输线的第八端之间。
9、优选地，所述第一传输线和第二传输线用于产生电脉冲，其中第一传输线和第二传输线上均包括节电感和节电容，其中节电感和节电容具有相同的电感值和电容值，节电感和节电容均用于在线内产生电脉冲。
10、优选地，所述回收电容连接在充电电源的两端，其中充电电源用于形成线充电。
11、优选地，所述第一二极管与吸收负载相连接。
12、优选地，当放电开关导通后负载产生电压的时间为τ，匹配负载上产生电脉冲的脉宽时间为2τ，整个放电过程持续时间为3τ，调整电脉冲的脉宽的过程如下：
13、设置脉宽调整范围为0-2τ之间，根据放电开关导通后的时间起算，令调整时间在τ-3τ的范围内；
14、令放电开关导通的时间为0时刻，斩波开关导通的时间为t0时刻，则被调整后的脉宽tad可以表示为：
15、
16、式中，tad为被调整后的脉宽，t0为斩波开关导通的时刻，τ为电长度；
17、通过改变t0的大小，调整放电开关和斩波开关的导通时间差；
18、基于导通时间差，进而调整形成脉宽。
19、优选地，所述第一传输线和第二传输线的阻抗上的每一节的节电容和节电感均相等。
20、本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术可用于产生可调脉宽的高电压脉冲，脉宽调节通过斩波实现，且斩波后未被负载利用的能量可通过变压器和回收电容回收。
22、本专利技术提出增加斩波开关，并通过调整放电开关与斩波开关之间的触发时间可以实现脉宽的调整，提出的能量回收电路可以将斩波后未被负载利用的能量通过变压器和回收电容回收，降低能量浪费，调整方法简便，并且这种脉宽调整的方法可以实现脉宽在0-2τ之间的连续可调；相比于通过调整连接单个电容的开关的导通时间以调整脉宽的方式，这种方式具有紧凑性，且输出的脉冲是一个方波，并不会存在幅值降低的情况。
23、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，脉宽可调的脉冲发生电路包括：能量回收电路、布鲁姆莱因线、放电开关(7)、斩波开关(8)和匹配负载(9)；
2.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述能量回收电路包括回收电容(1)、第二二极管(10)、变压器(2)和第一二极管(3)，其中回收电容(1)的输出端连接第二二极管(10)的输入端，第二二极管(10)的输出端连接变压器(2)的输入端，变压器(2)的输出端连接第一二极管(3)的输入端，第一二极管(3)的输出端连接第一传输线；
3.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述第一传输线包括第一端、第二端、第三端和第四端，第二传输线包括第五端、第六端、第七端和第八端，第一传输线的第四端和第二传输线的第六端相连，能量回收电路设置在第一传输线的第一端和第二传输线的第三端之间，放电开关(7)连接在第二传输线的第五端和第七端，斩波开关(8)和匹配负载(9)均连接在第一传输线的第二端和第二传输线的第八端之间。
4.根据权利要求1所述的可回收的脉宽
5.根据权利要求2所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述回收电容(1)连接在充电电源(6)的两端，其中充电电源(6)用于形成线充电。
6.根据权利要求2所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述第一二极管(3)与吸收负载(11)相连接。
7.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，当放电开关(7)导通后负载产生电压的时间为τ，匹配负载上产生电脉冲的脉宽时间为2τ，整个放电过程持续时间为3τ。
8.根据权利要求7所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，调整电脉冲的脉宽的过程如下：
9.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述第一传输线和第二传输线的阻抗上的每一节的节电容和节电感均相等。
...【技术特征摘要】
1.一种能量可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，脉宽可调的脉冲发生电路包括：能量回收电路、布鲁姆莱因线、放电开关(7)、斩波开关(8)和匹配负载(9)；
2.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述能量回收电路包括回收电容(1)、第二二极管(10)、变压器(2)和第一二极管(3)，其中回收电容(1)的输出端连接第二二极管(10)的输入端，第二二极管(10)的输出端连接变压器(2)的输入端，变压器(2)的输出端连接第一二极管(3)的输入端，第一二极管(3)的输出端连接第一传输线；
3.根据权利要求1所述的可回收的脉宽可调的脉冲发生电路，其特征在于，所述第一传输线包括第一端、第二端、第三端和第四端，第二传输线包括第五端、第六端、第七端和第八端，第一传输线的第四端和第二传输线的第六端相连，能量回收电路设置在第一传输线的第一端和第二传输线的第三端之间，放电开关(7)连接在第二传输线的第五端和第七端，斩波开关(8)和匹配负载(9)均连接在第一传输线的第二端和第二传输线的第八端之间。
4.根据权利要求1所述的可回收的...
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