圖解脈沖高壓電源的實(shí)現方法

最近接觸了一些使用脈沖電源的朋友，發(fā)現他們在需要方波輸出的時(shí)候，使用全橋加變壓器，次級直接輸出方波。個(gè)人覺(jué)得這種方式存在很大的缺陷，比如初級的振蕩會(huì )傳到次級，使輸出波形很差;調節輸出占空比比較困難;當頻率比較低時(shí)變壓器更難設計，體積也會(huì )變得很大;對于短路的抵抗力也相當差。

使用高壓開(kāi)關(guān)可以完全解決以上問(wèn)題。使用一個(gè)直流電源，加上一個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的導通與關(guān)斷來(lái)實(shí)現脈沖輸出。這種開(kāi)關(guān)通過(guò)簡(jiǎn)單的電路，將MOS管或IGBT串聯(lián)，通過(guò)低感且較小的布局，實(shí)現任意頻率任意脈寬的開(kāi)關(guān)，且壽命長(cháng)，易維修。

開(kāi)關(guān)由大量的MOSFET或IGBT通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)，并通過(guò)緊湊、低感的布局組成的，體積小，性能好。自身包含驅動(dòng)電路，是一個(gè)小體積的組件，具有極高的可靠性和優(yōu)異的開(kāi)關(guān)性能(包括低的導通阻抗，高的截止阻抗，納秒量級的控制傳輸延時(shí)和百納秒量級的開(kāi)啟和關(guān)斷時(shí)間)。同時(shí)控制驅動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)電路的全隔離，保證了開(kāi)關(guān)即可以用于高端開(kāi)關(guān)，也可以用于低端開(kāi)關(guān)，還可以用于兩個(gè)高壓開(kāi)關(guān)組成的推挽電路。開(kāi)關(guān)的使用也是極其簡(jiǎn)單的，只要提供一個(gè)5V的供電和TTL的開(kāi)關(guān)控制信號，開(kāi)關(guān)即可以工作在固定的脈寬下，也可以工作在可變的脈寬下。所選用器件均為常用器件，成本低。高壓開(kāi)關(guān)可以通過(guò)系列化的生產(chǎn)，具有極寬的負載電壓和電流范圍。

同時(shí)控制驅動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)電路的全隔離，保證了開(kāi)關(guān)即可以用于高端開(kāi)關(guān)，也可以用于低端開(kāi)關(guān)，還可以用于兩個(gè)高壓開(kāi)關(guān)組成的推挽電路。開(kāi)關(guān)的使用也是極其簡(jiǎn)單的，只要提供一個(gè)5V的供電和TTL的開(kāi)關(guān)控制信號，開(kāi)關(guān)即可以工作在固定的脈寬下，也可以工作在可變的脈寬下。所選用器件均為常用器件，成本低。高壓開(kāi)關(guān)可以通過(guò)系列化的生產(chǎn)，具有極寬的負載電壓和電流范圍。

總體圖如下所示：

這種開(kāi)關(guān)可以完全代替變壓器直接輸出的方式，同時(shí)可以把各種觸發(fā)管，如真空管、閘流管等完全代替。

下面是正電源高端接開(kāi)關(guān)

下面的是負電源高端接開(kāi)關(guān)

下面是正電源雙開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現很好的前后沿。典型應用為行波管陽(yáng)極調制。

下面的是正負電源雙開(kāi)關(guān)，典型應用為雷達發(fā)射機柵極調制。