專利名稱：一種脈沖前沿可控的雙極性高壓脈沖形成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用IGBT管的開關(guān)技術(shù)，將直流電壓 逆變成為高頻高壓交流脈沖，形成高壓脈沖電源，再以高壓脈沖電源為核心，設(shè)計制作 出各種專用儀器，用于對相關(guān)材料和零部件進(jìn)行耐高頻高壓特性的試驗或測量。
背景技術(shù)：
對高頻高壓脈沖電源而言，一般的要求是①脈沖電壓頻率、②脈沖電壓的幅 值、③脈沖電壓的上升沿、④脈沖電壓波形的連續(xù)性。由于試驗對象的不同，對高頻高 壓脈沖的要求也千差萬別，例如，有單脈沖波或連續(xù)脈沖波，在連續(xù)脈沖波中還有單極 性和雙極性之分。由于近年來電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變頻調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng) 用，這就給相關(guān)測量技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，例如，繞制變頻調(diào)速電機(jī)用的漆包 線以及其他絕緣材料，都需要對其進(jìn)行耐高頻高壓性能的試驗或和測量。這種儀器的核 心就是具有一定性能要求的高頻高壓脈沖電源。能夠產(chǎn)生高頻高壓脈沖的方法，如有利 用電子電路對脈沖進(jìn)行放大、高頻變壓器升壓、橋式電路等等。以上的各種方法都有 自己的適應(yīng)范圍和優(yōu)缺點，如利用電子電路對脈沖進(jìn)行放大一般只適用于電壓較低的場 合，高頻變壓器升壓的波形不會太好，橋式電路的性能較好，但控制電路又較為復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種脈沖前沿可控的雙極性高壓脈沖形成電路，與傳 統(tǒng)的高壓脈沖形成電路相比較，新電路具有電路簡潔、性能穩(wěn)定的優(yōu)點，尤其是加入了 脈沖前沿控制單元后，可以很方便的對輸出脈沖的前沿實施控制，產(chǎn)生出符合要求的高 壓脈沖來。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型電路所采用的技術(shù)方案是一種脈沖前沿可控 的雙極性高壓脈沖形成電路，包含有正、負(fù)電壓電源單元、控制開關(guān)單元、脈沖前沿控 制單元、放電電阻單元、負(fù)載單元、驅(qū)動控制單元以及驅(qū)動脈沖信號單元，其特征是控 制開關(guān)單元可以是一個或一個以上的IGBT管的串聯(lián)組合，每一個IGBT管都由一個驅(qū)動 控制單元驅(qū)動；正電壓電源單元的正端與控制開關(guān)單元IGBT管Ql的集電極相連，Ql的 發(fā)射極通過脈沖前沿控制單元RO與負(fù)載單元HC和放電電阻單元HR相連；在Ql的控 制柵極G和發(fā)射極E之間接有TVS1，在集電極和發(fā)射極之間接有TVS2，控制柵極G接 有驅(qū)動負(fù)載單元QD。本實用新型能產(chǎn)生出正負(fù)幾千伏的高壓脈沖，可廣泛應(yīng)用于各種對高壓脈沖波 形有一定要求的場合，以該實用新型電路為核心，可以組合成對絕緣材料進(jìn)行抗電暈擊 穿的各種儀器，用于測量絕緣材料的抗高頻電壓的性能。

圖1是本實用新型的電路方框圖。[0007]圖2是本實用新型的電路連接圖。
具體實施方式
為了更清楚的理解本實用新型，結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見附圖1，本實用新型包含有正、負(fù)電壓電源單元、控制開關(guān)單元、脈沖前沿 控制單元、放電電阻單元、負(fù)載單元、驅(qū)動控制單元以及驅(qū)動脈沖信號單元，所有驅(qū)動 控制單元的輸入信號都來自同一個驅(qū)動脈沖信號單元，每一個驅(qū)動控制單元的輸入、輸 出電路在電氣上都是相互隔離而且具有一定的抗電強(qiáng)度，脈沖前沿控制單元按需求對輸 出高壓脈沖的前沿實施控制。參見附圖2，本實用新型電路包含有負(fù)電壓電源單元-E，正電壓電源單元+E， 正、負(fù)電源的公共端HG，在正、負(fù)電源的兩端，分別接有電容Cl和C2。正電壓電源單 元的正端與控制開關(guān)單元IGBT管Ql的集電極相連，Ql的發(fā)射極通過脈沖前沿控制單元 RO與負(fù)載單元HC和放電電阻單元HR相連。為了保證Ql工作的安全性，在其控制柵極 G和發(fā)射極E之間，接有TVS1，在集電極和發(fā)射極之間接有TVS2。控制柵極接有驅(qū)動 負(fù)載單元QD，驅(qū)動單元的輸入是一組脈沖信號。在Ql導(dǎo)通時，正電壓電源單元+E通 過Ql、RO給負(fù)載單元HC充電，在Ql關(guān)斷時，負(fù)載單元HC通過放電電阻單元HR放 電，于是，在負(fù)載單元HC的兩端，就得到雙極性的高頻脈沖，這個脈沖的頻率等于驅(qū)動 信號的頻率，脈沖的幅度是從-E-+E的雙極性脈沖。
權(quán)利要求1. 一種脈沖前沿可控的雙極性高壓脈沖形成電路，包含有正負(fù)電壓電源單元、控 制開關(guān)單元、負(fù)載單元、放電電阻單元、脈沖前沿控制單元、驅(qū)動控制單元以及驅(qū)動脈 沖信號單元，其特征是控制開關(guān)單元是一個或一個以上的IGBT管的串聯(lián)組合，每一個 IGBT管都由一個驅(qū)動控制單元驅(qū)動；正電壓電源單元的正端與控制開關(guān)單元IGBT管Ql 的集電極相連，Ql的發(fā)射極通過脈沖前沿控制單元RO與負(fù)載單元HC和放電電阻單元 HR相連；在Ql的控制柵極G和發(fā)射極E之間接有TVS1，在集電極和發(fā)射極之間接有 TVS2，控制柵極G接有驅(qū)動負(fù)載單元QD。
專利摘要本實用新型提供一種脈沖前沿可控的雙極性高壓脈沖形成電路，包含有正、負(fù)電壓電源單元、控制開關(guān)單元、脈沖前沿控制單元、放電電阻單元、負(fù)載單元、驅(qū)動控制單元以及驅(qū)動脈沖信號單元。本實用新型電路具有電路簡潔、性能穩(wěn)定的特點，能產(chǎn)生出正負(fù)幾千伏的高壓脈沖。該實用新型電路可廣泛應(yīng)用于各種對高壓脈沖波形有一定要求的場合，以該實用新型電路為核心，可以組合成對絕緣材料進(jìn)行抗電暈擊穿的各種儀器，用于測量絕緣材料的抗高頻電壓的性能。
文檔編號G01R31/14GK201796113SQ201020517439
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者侯志俊, 孫芳霞, 王寶寶 申請人:西安萬寶科技有限公司