[发明专利]一种复合脉冲发生电路

摘要

本发明公开了一种复合脉冲发生电路，包括直流源，直流源的正极与开关管S1的集电极和二极管D1的阴极连接，直流源的负极与二极管D2的阳极和开关管S2的发射极连接；开关管S1的发射极分别与二极管D2的阴极和耦合电感Lm的a端同时连接，二极管D1的阳极分别与开关管S2的集电极和耦合电感Lm的b端同时连接，开关管S1的集电极和二极管D1阴极与负载的正用导线连接，耦合电感Lm的c端与负载的负用导线连接。本发明的复合脉冲发生电路，通过控制开关管S1、S2的开通和关断，实现了双向多电平非对称脉冲、双极性非对称、单极性脉冲和直流等多种波形输出。

主权项

一种复合脉冲发生电路，其特征在于：包括直流源(1)，直流源(1)的正极与开关管S1的集电极和二极管D1的阴极连接，直流源(1)的负极与二极管D2的阳极和开关管S2的发射极连接；开关管S1的发射极分别与二极管D2的阴极和耦合电感的a端同时连接，二极管D1的阳极分别与开关管S2的集电极和耦合电感的b端同时连接，开关管S1的集电极和二极管D1阴极与负载的正用导线连接，耦合电感的c端与负载的负用导线连接；所述的直流源(1)选用整流电路或DC‑DC变换电路；所述的开关管S1、开关管S2选用IGBT、MOSFET或IGCT的全控型开关器件；该复合脉冲发生电路根据以下四种模式，选择相应的连接关系，第一种，当所需电路类型为双向多电平非对称脉冲发生电路即电路工作于双向多电平非对称脉冲模式时，具体连接方式是：1)开关管S1关断，开关管S2开通，电流由直流源(1)的正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)的负极，此时输出电压Uo等于直流源电压U；2)开关管S1开通，开关管S2关断，电流由耦合电感b端经过二极管D1、开关管S1到耦合电感c端，此时输出电压Uo等于零；3)开关管S1开通，开关管S2开通，直流源(1)正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)的负极，另一方面直流源(1)正极经过开关管S1、耦合电感c端及a端、耦合电感c端及b端到直流源(1)的负极，此时输出电压Uo等于耦合电感c端及a端的电压‑Um；4)开关管S1开通，开关管S2关断，电流由耦合电感b端经过二极管D1、开关管S1到耦合电感c端，此时输出电压Uo等于零；5)开关管S1关断，开关管S2关断，一方面电流由耦合电感b端经过二极管D1、负载到耦合电感c端，另一方面电流由耦合电感b端经过二极管D1、直流源(1)、二极管D2、耦合电感a端到耦合电感c端，此时输出电压Uo等于耦合电感c端及a端的电压Um和直流源电压U之和；第二种，当所需电路类型为双极性非对称脉冲电路即电路工作在双极性非对称脉冲模式时，具体连接方式是：1)开关管S1关断，开关管S2开通，电流由直流源(1)的正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)的负极，此时输出电压Uo等于电源电压U；2)开关管S1开通，开关管S2关断，电流由耦合电感b端经过二极管D1、开关管S1到耦合电感c端，此时输出电压Uo等于零；3)开关管S1开通，开关管S2开通，直流源(1)正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)的负极，另一方面直流源(1)正极经过开关管S1、耦合电感c端及a端、耦合电感c端及b端到直流源(1)的负极，此时输出电压Uo等于耦合电感c端及a端的电压‑Um；4)开关管S1关断，开关管S2开通，电流由耦合电感b端经过二极管D1、开关管S1到耦合电感c端，此时输出电压Uo等于零；第三种，当所需电路类型为单极性脉冲发生电路即电路工作在单极性脉冲模式时，具体连接方式是：1)开关管S1关断，开关管S2导通，电流从直流源(1)的正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)负极，此时输出电压等于直流源电压U；2)开关管S1关断，开关管S2关断，电路中无电流回路，此时Uo等于零；第四种，当所需电路类型为直流电路即电路工作在直流模式时，具体连接方式是：开关管S1关断，开关管S2导通，电流从直流源(1)的正极经过负载、耦合电感c端及b端、开关管S2到直流源(1)负极，此时输出电压等于直流源电压U。