本发明属于脉冲功率,具体涉及基于光电导开关的可调型脉冲形成网络。
背景技术:
1、自20世纪60年代j.c.马丁提出利用脉冲形成线获得纳秒高压脉冲以来,脉冲形成线已成为脉冲功率系统中的重要部件。但分布式储能下脉冲形成线庞大的体积,限制了其在高功率脉冲源中的应用。由若干电容和电感以一定集中储能回路连接形成的脉冲形成网络,在产生具有一定脉宽的脉冲波形的同时,缩小了储能单元的体积。目前,这种脉冲形成网络已成为产生微秒级长脉冲方波的主要技术途径,是实现线型脉冲调制的关键部件。
2、理论和实验表明,以多组同型号串联电容电感形成的脉冲形成网络中网络级数越多,脉冲宽度和输出波形的稳定度越高。但网络级数过多会引起脉冲形成网络体积的骤增;各级电容电感的确定性,使得对脉冲输出的整形无法实现。电容、电感逐级差异的脉冲形成网络,虽然可以在一定程度上缩小储能单元体积,但电容电感参数的设置较为复杂,不利于脉冲功率技术的小型化及实用性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,以解决常规脉冲形成网络中高压脉冲脉宽不可调控及输出波形电路参数设置困难的技术瓶颈。
2、本发明所采用的技术方案是,基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,包括有n级并联的可调型脉冲单元;第n级可调型脉冲单元与第n-1级可调型脉冲单元之间连接有电感ln,其中n为自然数。
3、本发明的特征还在于:
4、n级并联的所述可调型脉冲单元的结构均相同;第n级可调型脉冲单元包括有依次串联的第n级光电导开关模块及二极管组件与电容cn;第n级光电导开关模块及二极管组件的一端与电感ln连接,第n级光电导开关模块及二极管组件的另一端与电容cn连接,其中n为自然数。
5、第n级光电导开关模块及二极管组件包括有并联的光电导开关模块gn及二极管dn;光电导开关模块gn的第一端与电感ln连接,光电导开关模块gn的第二端与电容cn连接;二极管dn的负极与电感ln连接,二极管dn的正极与电容cn连接,其中n为自然数。
6、光电导开关模块gn包括有恒压调光器及光源,恒压调光器与光源连接;光源下方设置有光电导开关pcss。
7、光源为led、激光二极管、溴钨灯或有机发光二极管。
8、本发明的有益效果是:
9、(1)本发明基于光电导开关的可调型脉冲形成网络以高压脉冲电容器作为储能单元,具有储能密度大的优势。通过改变入射光强调节各级lc回路中光电导开关的通态电阻,实现各级电容在充电过程中储能的独立调控和放电过程中输出脉冲幅值的连续可调,从而实现多通道叠加时输出脉冲的脉宽及波形可调,该网络规避了网络电容电感逐级不同的脉冲形成网络中电路参数的繁杂计算过程。使用具有一定击穿电压的高压开关实现各级电容的周期性充放电,形成稳定的脉冲输出。该可调型脉冲形成网络,解决了常规脉冲形成网络中高压脉冲脉宽不可调控及输出波形电路参数设置困难的技术瓶颈。
10、(2)本发明基于光电导开关的可调型脉冲形成网络在由定值电容电感形成的脉冲形成网络中,利用调光器改变光源光强实现光电导开关电阻的连续调节和各电容的储能调控,进而在放电过程中实现输出脉冲脉宽和波形的调控。该基于光电导开关的可调型脉冲形成网络电路简单、结构紧凑且适合集成,脉冲形成网络兼具备体积小、成本低、脉宽可调、输出稳定、及输出波形可控的优势。
1.基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,其特征在于,包括有n级并联的可调型脉冲单元;第n级可调型脉冲单元与第n-1级可调型脉冲单元之间连接有电感ln,其中n为自然数。
2.根据权利要求1所述的基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,其特征在于,n级并联的所述可调型脉冲单元的结构均相同;第n级可调型脉冲单元包括有依次串联的第n级光电导开关模块及二极管组件与电容cn;第n级光电导开关模块及二极管组件的一端与电感ln连接,第n级光电导开关模块及二极管组件的另一端与电容cn连接,其中n为自然数。
3.根据权利要求2所述的基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,其特征在于,第n级光电导开关模块及二极管组件包括有并联的光电导开关模块gn及二极管dn;光电导开关模块gn的第一端与电感ln连接,光电导开关模块gn的第二端与电容cn连接;二极管dn的负极与电感ln连接,二极管dn的正极与电容cn连接,其中n为自然数。
4.根据权利要求3所述的基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,其特征在于,光电导开关模块gn包括有恒压调光器(2)及光源(3),恒压调光器(2)与光源(3)连接;光源(3)下方设置有光电导开关pcss(1)。
5.根据权利要求4所述的基于光电导开关的可调型脉冲形成网络,其特征在于,所述光源(3)为led、激光二极管、溴钨灯或有机发光二极管。