圖解脈沖高壓電源的實現(xiàn)方法

最近接觸了一些使用脈沖電源的朋友，發(fā)現(xiàn)他們在需要方波輸出的時候，使用全橋加變壓器，次級直接輸出方波。個人覺得這種方式存在很大的缺陷，比如初級的振蕩會傳到次級，使輸出波形很差;調(diào)節(jié)輸出占空比比較困難;當(dāng)頻率比較低時變壓器更難設(shè)計，體積也會變得很大;對于短路的抵抗力也相當(dāng)差。

使用高壓開關(guān)可以完全解決以上問題。使用一個直流電源，加上一個開關(guān)，通過控制開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷來實現(xiàn)脈沖輸出。這種開關(guān)通過簡單的電路，將MOS管或IGBT串聯(lián)，通過低感且較小的布局，實現(xiàn)任意頻率任意脈寬的開關(guān)，且壽命長，易維修。

開關(guān)由大量的MOSFET或IGBT通過串聯(lián)、并聯(lián)，并通過緊湊、低感的布局組成的，體積小，性能好。自身包含驅(qū)動電路，是一個小體積的組件，具有極高的可靠性和優(yōu)異的開關(guān)性能(包括低的導(dǎo)通阻抗，高的截止阻抗，納秒量級的控制傳輸延時和百納秒量級的開啟和關(guān)斷時間)。同時控制驅(qū)動電路和開關(guān)電路的全隔離，保證了開關(guān)即可以用于高端開關(guān)，也可以用于低端開關(guān)，還可以用于兩個高壓開關(guān)組成的推挽電路。開關(guān)的使用也是極其簡單的，只要提供一個5V的供電和TTL的開關(guān)控制信號，開關(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。高壓開關(guān)可以通過系列化的生產(chǎn)，具有極寬的負(fù)載電壓和電流范圍。

同時控制驅(qū)動電路和開關(guān)電路的全隔離，保證了開關(guān)即可以用于高端開關(guān)，也可以用于低端開關(guān)，還可以用于兩個高壓開關(guān)組成的推挽電路。開關(guān)的使用也是極其簡單的，只要提供一個5V的供電和TTL的開關(guān)控制信號，開關(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。高壓開關(guān)可以通過系列化的生產(chǎn)，具有極寬的負(fù)載電壓和電流范圍。

總體圖如下所示：

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

下面是正電源高端接開關(guān)

下面的是負(fù)電源高端接開關(guān)

下面是正電源雙開關(guān)，可以實現(xiàn)很好的前后沿。典型應(yīng)用為行波管陽極調(diào)制。

下面的是正負(fù)電源雙開關(guān)，典型應(yīng)用為雷達(dá)發(fā)射機(jī)柵極調(diào)制。