[发明专利]一种极性可调的PFN脉冲发生器

权利要求书

1.一种极性可调的PFN脉冲发生器，包括依次连接的初级充电单元、可饱和脉冲变压器单元、PFN单元和负载单元；其特征在于，所述可饱和脉冲变压器单元的一个线圈组包括一个次级线圈和二个匝数相同绕向相反的初级线圈；所述初级充电单元包括两个并联设置且具有独立开关和储能电容的输出端；所述初级充电单元中一个输出端连接线圈组中与次级线圈绕向相同的初级线圈，构成正极性充电单元；所述初级充电单元中另一个输出端连接线圈组中与次级线圈绕向相反的初级线圈，构成负极性充电单元；

所述PFN单元至少包括一级PFN模块；所述可饱和脉冲变压器单元的线圈组数量与所述PFN模块的级数对应；所述可饱和脉冲变压器单元的所述次级线圈作为饱和电感时，与一级所述PFN模块的初级LC电路共用一个电感；一级所述PFN模块至少包括5组由电感与电容串联构成的LC电路。

2.如权利要求1所述的PFN脉冲发生器，其特征在于，所述初级充电单元包括：电源V0、电感L0、电容C10、电容C20、开关S正和开关S负；所述电源V0的负极接地线；所述电感V0的首端连接所述电源V0的正极；所述电容C10和所述电容C20的一端并联在所述电感L0的尾端；所述电容C10的非并联端作为所述初级充电单元的第一输出端，所述电容C20的非并联端作为所述初级充电单元的第二输出端；所述开关S正连接在所述地线和所述电容C20之间；所述开关S负连接在所述地线和所述电容C10之间。

3.如权利要求2所述的PFN脉冲发生器，其特征在于，所述可饱和脉冲变压器单元的第一线圈组包括：分别缠绕在闭合磁环上的初级线圈SPT11正、初级线圈SPT11负和次级线圈SPT21；所述线圈SPT11正与所述初级线圈SPT11负的匝数相同且绕向相反；所述初级线圈SPT11负的首端连接所述第一输出端，所述初级线圈SPT11负的尾端连接地线；所述初级线圈SPT11正的首端连接所述第二输出端，所述初级线圈SPT11正的尾端连接地线；所述初级线圈SPT11负的尾端和所述次级线圈SPT21的尾端为同名端，所述初级线圈SPT11正的首端和所述次级线圈SPT21的尾端为同名端。

4.如权利要求3所述的PFN脉冲发生器，其特征在于，所述PFN单元的第一级PFN模块包括：电感L11、电感L12、电感L13、电感L14、电感L15、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15和磁开关MS1；所述电感L11、所述电感L12、所述电感L13、所述电感L14和所述电感L15依次首尾串联；所述电容C11连接在所述电感L11的尾端和所述磁开关MS1的首端之间；所述电容C12连接在所述电感L12的尾端和所述磁开关MS1的首端之间；所述电容C13连接在所述电感L13的尾端和所述磁开关MS1的首端之间；所述电容C14连接在所述电感L14的尾端和所述磁开关MS1的首端之间；所述电容C15连接在所述电感L15的尾端和所述磁开关MS1的首端之间；所述磁开关MS1的尾端连接地线；所述电感L11的首端连接所述磁开关MS1的尾端；所述电感L11与所述次级线圈SPT21为同一个元件。

5.如权利要求4所述的PFN脉冲发生器，其特征在于，所述负载单元包括电阻R；所述电阻R一端连接所述磁开关MS1的首端，一端连接地线。

6.如权利要求5所述的PFN脉冲发生器，其特征在于，所述PFN单元至少包括两级PFN模块；其中，第二级PFN模块连接在所述第一级PFN模块与地线之间，与所述第一级PFN模块构成级联形式；所述可饱和脉冲变压器单元设有第二线圈组为所述第二级PFN模块的供电；所述第二线圈组的次级线圈作为饱和电感，与所述第二级PFN模块的初级LC电路共用一个电感。