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[发明专利]一种电脉冲触发电路结构-CN201910990633.4有效
发明人：宋法伦;张北镇;甘延青;龚海涛;金晓;李春霞;李飞;王淦平;王朋 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： H03K3/313 文献下载
摘要：本发明公开了一种电脉冲触发电路结构。包括脉冲产生电路、充电电路和倍压电路，充电电路包括正极性高压充电电路和负极性高压充电电路；倍压电路包括一个三电极触发开关，一个等效负载电阻和两个等效电容；三电极触发开关的触发极连接到脉冲产生电路的输出端；三电极触发开关的正、负高压电极连接到正、负极性高压充电电路的输出端；三电极触发开关的正、负高压电极分别连接有一个等效电容，与正高压电极连接的等效电容的另一端为电脉冲触发电路的输出端，该输出端上连接接地的等效负载电阻；与负高压电极连接的等效电容的另一端接地。本发明可保障脉冲功率源重频长时间运行，隔离和吸收反向冲击，触发源不会产生暂停、死机或损坏的现象。
一种电脉冲触发电路结构

[发明专利]一种气体火花开关放电实验电路及装置-CN202111607010.8有效
发明人：张北镇;甘延青;向飞;宋法伦;李春霞;张晋琪 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01R31/12 文献下载
摘要：本发明涉及开关放电实验技术领域，公开了一种气体火花开关放电实验电路及装置，该气体火花开关放电实验电路，包括受试开关S1、第一脉冲形成网络、电感L5、电阻R1、第二脉冲形成网络，S1的一端、第一脉冲形成网络、L5、R1、地依次电相连，S1的另一端、第二脉冲形成网络、地依次电相连，第一脉冲形成网络包括N路相互并联的LC串联支路，第二脉冲形成网络包括M路相互并联的LC串联支路；其中，N≥2且N为整数，M≥2且M为整数。本发明解决了现有技术存在的不能提供优质的放电电流波形、受试开关老练效率较低等问题。
一种气体火花开关放电实验电路装置

[发明专利]一种两侧四端头式低感脉冲储能与成形模块-CN201611202372.8有效
发明人：李飞;宋法伦;朱明冬;金晓;甘延青;龚海涛 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H03K3/57 文献下载
摘要：本发明提供了一种两侧四端头低感脉冲储能与成形模块，包括一个内部充有绝缘介质的密封腔、在密封腔外相对两侧位置分别设置的两组输出端子和输入端子、设置在输出端子或输入端子之间的绝缘端子，所述一个输出端子对应一个输入端子且输出端子与输入端子通过连接铜片进行连接，所述绝缘端子将其所在侧的两组输出端子或输入端子隔离，所述密封腔内包括若干个低感脉冲电容器，所述每个低感脉冲电容器的两个电极各自与连接铜片连接。本发明采用上述结构，将储能器件和脉冲形成功能进行了集成，可直接输出百纳秒级准方波脉冲波形,工作电压大于120 kV，使用寿命长，可规模化生产。
一种两侧四端头式脉冲成形模块

[发明专利]单级电容网络、高压脉冲源装置及脉冲功率源主体结构-CN201910524941.8有效
发明人：张北镇;宋法伦;李春霞;甘延青;金晓;李飞;王淦平;罗光耀;龚海涛;罗林 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： H03K3/012 文献下载
摘要：本发明公开了一种单级电容网络、高压脉冲源装置及脉冲功率源主体结构。单级电容网络包括两只或三只电容，以及两个分叉数量不少于电容数量的分叉型金属片；各只所述电容的两引线端分别连接到两个所述分叉型金属片的对应末端，所述分叉型金属片的中心作为与外部连接的端口。单列式高压脉冲源装置将若干级网络通过气体火花开关依次串联，并在各气体火花开关两端分别设置极性相反的充电电感。将高压脉冲源装置通过支撑紧固结构安装到外部壳体得到脉冲功率源主体结构。本发明电容无需进行额外定制，成本低，工作可靠；各只电容器独立，波形便于调节；整体结构简明、紧凑；前沿相对较快，平顶表现好。可高效地应用于高功率微波技术研究。
电容网络高压脉冲装置功率主体结构

[发明专利]电容储能单元、双列式高压脉冲生成设备及对应主体结构-CN201910524847.2有效
发明人：张北镇;李春霞;宋法伦;甘延青 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： H03K3/537 文献下载
摘要：本发明公开了一种电容储能单元、双列式高压脉冲生成设备及对应主体结构。电容储能单元包括2只或3只电容，以及2只分支数量不低于电容的数量的分叉型金属片，各只电容并列设置，引线端朝向一致；各只电容的两端分别连接到两只分叉型金属片的对应分支；两分叉型金属片之间不电性导通；各分叉型金属片上均设置有与外界连接的端口。设备由若干电容储能单元通过气体火花开关逐一串联而成，各电容储能单元错位排列，相邻电容储能单元的电容的引线端相对设置，金属片端口纵向重叠。将高压脉冲生成设备安装入外部壳体即得到脉冲功率源主体结构。本发明的电容无需定制，制造成本低，调节和更换灵活，结构简单，具有小型化特点。
电容单元双列式高压脉冲生成设备对应主体结构

[发明专利]一种百纳秒级梯形波脉冲形成网络及设计方法-CN201910524846.8有效
发明人：张北镇;宋法伦;甘延青;金晓;李春霞 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种百纳秒级梯形波脉冲形成网络及设计方法。网络电路结构包括一整形电感和不多于3条LC串联支路，各条LC串联支路并联后，串联到整形电感。电容选用脉冲薄膜电感器；通过预定方法确定电容、电感取值。设计方法包括：搭建网络电路结构和确定元器件初始值的步骤、对电路进行仿真的步骤和根据电路输出波形对元器件参数进行调整的步骤。本发明的网络结构简单，网络级数低，输出波形质量好，有利于高功率微波技术的研究。设计步骤可操作性强，适用面广。能实现脉冲装置的小型化，并大幅延长网络的使用寿命。
一种百纳秒级梯形脉冲形成网络设计方法

[发明专利]一种复合型长脉冲形成网络-CN201810605246.X有效
发明人：张北镇;宋法伦;金晓;李飞;王淦平;甘延青;龚海涛 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2018-06-13 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： H03K3/53 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合型长脉冲形成网络，包括负载和A、B两部分，所述负载、A部分和B部分依次串接闭合成复合型长脉冲形成网络，所述A部分包括C1、C2、L1、L2，所述B部分包括串联的C3和L3，所述C1和C2并联，L1一端与负载一端连接，L1另一端、L2一端连接在一起后与C1一端连接，L2另一端与C2一端连接，C1另一端和C2另一端连接在一起后与L3一端连接，L3另一端、C3和负载另一端依次串接。采用本发明所述的复合型长脉冲形成网络，为Marx发生器型小型化脉冲功率装置提供一种可靠的初级电路，它形成的脉冲宽度长，成本低，可通过参数调节获得质量较好的波形。
一种复合型脉冲形成网络

[发明专利]一种基于断路半导体开关的脉冲发生器-CN202111645511.5在审
发明人：王淦平;李春霞;李飞;金晓;宋法伦;吴朝阳;王朋;张北镇;甘延青;龚海涛;罗林 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2021-12-30 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： H02M9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于断路半导体开关的脉冲发生器；包括一个LC型泵浦电路和两级DSRD开关堆体，所述LC型泵浦电路中包括有一个直流电源、一个前级开关、两个电容和三个电感，所述直流电源的输入端为电源端V0，所述前级开关为开关K，两个所述电容分别为电容C1和电容C2，三个所述电感分别为电感L1、电感L2和电感L3；两级所述DSRD开关堆体包括有DSRD1半导体开关和DSRD2半导体开关；本发明采用LC振荡电路提供驱动DSRD的泵浦电流；前级开关工作在零电流关断条件下，不存在开关大电流关断导致开关损坏问题，并且降低了对开关同步控制的要求；采用两级DSRD级联方式，降低了第二级DSRD所需泵浦电流的上升时间，从而提高输出脉冲电压的上升速率。
一种基于断路半导体开关脉冲发生器

[发明专利]脉冲功率装置的误击穿响应系统和实现方法-CN201911257984.0有效
发明人：张北镇;陈飞;罗光耀;宋法伦;谭杰;金晖;王淦平;甘延青 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所;成都晟睿集科电子有限公司
申请日： 2019-12-10 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： H02H7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种脉冲功率装置的误击穿响应系统和实现方法。系统包括误击穿检测单元、控制模块和充电时间控制单元；误击穿检测单元实时监测误击穿行为；若发生误击穿行为，则控制模块停止向充电时间控制单元发送使能信号，直至下一充电周期或工作周期到达时，恢复向充电时间控制单元发送使能信号；充电时间控制单元在接收到使能信号时，控制初级充电模块保持充电行为，否则控制初级充电模块停止充电行为。方法包括在工作周期内，若高压产生模块开关发生误击穿，则控制初级充电模块停止充电行为，直至下一充电周期开始时恢复初级充电模块的充电行为。本发明能在误击穿发生时，迅速切断充电行为。
脉冲功率装置击穿响应系统实现方法

[发明专利]一种轻量化小型化脉冲功率装置-CN201810111154.6有效
发明人：张北镇;宋法伦;王淦平;谭杰;罗光耀;金晖;甘延青 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2021-05-14 - 主分类号： H03K3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种轻量化小型化脉冲功率装置，包括壳体、整体安装在壳体内部的Marx发生器主体，Marx发生器主体包括若干的单侧引出一体封装双电容PFN模块、气体火花开关和充电电感，单侧引出一体封装双电容PFN模块的同一侧引出有两个电极头，气体火花开关与充电电感紧密排列在电极头的一侧，相邻两个单侧引出一体封装双电容PFN模块之间连接有一个气体火花开关，气体火花开关设置有与电极头连接的连接端、与充电电感连接的高压输入端且气体火花开关的电极端、连接端、高压输入端三者为一体化结构。利用单侧引出一体封装双电容PFN模块研制的脉冲功率装置，体积和重量与现有脉冲功率装置相比能够缩减50%以上，并且成本低，维护简便，适用范围广。
一种量化小型化脉冲功率装置

[发明专利]一种重复频率小型百千伏高压脉冲电容器-CN201611195394.6有效
发明人：李飞;宋法伦;朱明冬;金晓;甘延青;龚海涛 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2016-12-22 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： H01G4/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种重复频率小型百千伏高压脉冲电容器，包括密封壳体和设置在密封壳体内的电容，所述电容包括多个串联为一体的折叠式薄膜电容，所有折叠式薄膜电容从上至下设置；所述薄膜电容是带状结构，按照绝缘薄膜、电极层、绝缘薄膜、电极层、绝缘薄膜的顺序依次叠加而成；所述折叠式薄膜电容是将带状结构的薄膜电容以固定直径进行卷绕，在卷绕的空心位置设置有绝缘油纸，且卷绕后的薄膜电容和绝缘油纸挤压为扁平状；本发明采用固态绝缘薄膜和液态变压器油混合绝缘方式，电气性能优良、工作温度范围宽、本身性能受环境影响小，且成本低廉。电容器外观为长方体状，耐电压值最高可达150kV，重复工作频率大于50Hz，使用寿命大于30万次。
一种重复频率小型千伏高压脉冲电容器

[发明专利]并联脉冲功率源驱动二极管的结构及对应高功率微波源-CN201910756783.9在审
发明人：张北镇;宋法伦;甘延青;罗敏;康强;王朋;李春霞;向飞;李飞;谭杰;张运俭 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2019-08-16 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： H03K3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种并联脉冲功率源驱动二极管的结构及对应高功率微波源。并联脉冲功率源驱动二极管的结构由N级脉冲功率源并联而成，各级脉动功率源的电源输入端并联后连接到充电电源，脉冲输出端经过渡机构并联后连接到电子束二极管。高功率微波源包括并联脉冲功率源结构、电子束二极管、高功率微波器件、天线，以及充电电源系统、真空系统等附属系统，本发明可实现高功率微波系统整体在功率、体积、布局上的均衡，为功率源某一维度尺寸受限的情况提供了一种可行的解决方案。
并联脉冲功率源电子束二极管高功率微波源驱动二极管高功率微波器件高功率微波系统充电电源系统电源输入端脉冲输出端尺寸受限充电电源附属系统脉动功率真空系统功率源维度天线均衡

[发明专利]一种平面触发型低抖动长寿命气体火花隙开关-CN201710200056.5有效
发明人：李飞;朱明冬;金晓;宋法伦;甘延青;龚海涛 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2017-03-30 - 公布日： 2019-03-05 - 主分类号： H01T2/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种平面触发型低抖动长寿命气体火花隙开关，属于脉冲功率技术领域，包括一个触发盘、两个绝缘盖板、两个放电电极、两个导电电极，所述触发盘的两侧各自设置一个绝缘盖板，所述每个绝缘盖板的两侧各自设置一个放电电极和一个导电电极，所述绝缘盖板与触发盘通过螺栓紧固为一体；本发明气体火花隙开关将触发盘设计为两底面内凹的圆柱形，圆柱形触发盘的外直径略小于整个气体火花隙开关直径，其高度直接决定放电电极距离，开关性能一致性好。平面触发电极、碗状放电电极设计有利于气体火花隙开关电场的均匀分布、周期性凸起绝缘盖板设计有利于绝缘气体气流的均匀分布，从而有效提升开关稳定性，降低输出抖动。
一种平面触发抖动寿命气体火花开关

[实用新型]一种单侧引出一体封装双电容PFN模块-CN201820193495.8有效
发明人：张北镇;宋法伦;李飞;罗光耀;王淦平;甘延青 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2018-08-24 - 主分类号： H01G4/38 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种单侧引出一体封装双电容PFN模块，解决了现有PFN模块采用两侧引出结构，过度狭长型的形状和布局给充气的压力容器外壳带来制造工艺复杂，以及空间利用不合理的问题，包括一个内部充有绝缘介质的密封腔、在密封腔外的同一侧设置有两个接线端子和一个绝缘端子，所述绝缘端子用于隔离两个接线端子，所述密封腔内封装有两个并联的电容器，所述每个电容器的两个电极各自连接到接线端子。本实用新型采用上述结构，将储能器件和脉冲形成功能进行了集成，外部电连接点仅为2个，可直接输出百纳秒级准方波脉冲波形，储能密度高，结构简单紧凑，能使脉冲功率在横向上的尺寸减少20%，利于实现脉冲功率装置小型化。
接线端子密封腔电容器本实用新型绝缘端子一体封装双电容脉冲功率装置压力容器外壳尺寸减少储能器件电连接点绝缘介质空间利用脉冲波形脉冲功率脉冲形成引出结构制造工艺纳秒级准方波电极并联储能内封充气紧凑隔离输出外部

[实用新型]一种可调节高阻抗小型化高压二极管-CN201721763668.7有效
发明人：李春霞;张新凯;宋法伦;王淦平;李飞;李文君;金晓;甘延青;康强;张琦 -专利权人：中国工程物理研究院应用电子学研究所
申请日： 2017-12-18 - 公布日： 2018-08-24 - 主分类号： H01L23/48 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可调节高阻抗小型化高压二极管，包括绝缘子、阳极筒、阴极杆、阴极座、环形阴极和飘移管，所述阳极筒与飘移管同轴线设置，其外部表面同轴设置有主引导磁场，所述阴极杆、阴极座、环形阴极依次同轴连接为一体，与阳极筒同轴线设置，与阳极筒在轴向位置上不重叠，所述阴极杆上同轴设置有补充磁场，所述环形阴极与阳极筒之间的轴向距离可以调节；本实用新型能够实现高压二极管的高阻抗性能，设计巧妙，结构简单易于实现，使用方便且制作和维护费用较低，体积小，重量轻，能耗低，在高阻抗微波器件研制中具有广泛的应用前景，在移动平台应用中尤为有利，具有突出的实质性特点和显著进步，适合大规模推广应用。
阳极筒高阻抗高压二极管环形阴极阴极杆本实用新型同轴线设置同轴设置可调节阴极座飘移磁场绝缘子实质性特点同轴连接外部表面微波器件显著进步移动平台轴向距离轴向位置不重叠体积小重量轻应用能耗补充制作维护

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