申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2021-12-03

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN114337296B

主分类号：H02M3/335

分类号：H02M3/335;H02M1/44;H02M9/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明公开了一种多谐振频率合成高压脉冲激励源电路，包括多个单频正弦半波模块、顶部整形模块、能量回馈模块；所述多个单频正弦半波模块，用于基于输入电压产生不同频率的高压正弦半波并进行叠加；所述顶部整形模块，用于通过二极管和电容对叠加后的不同频率正弦半波合成的波形进行顶部整形，产生顶部平整的高压脉冲输出，为顶部整形模块中DCDC电路提供所需要的能量；所述能量回馈模块，用于将顶部整形模块输出的剩余能量回馈到输入端。本发明将经过谐振网络产生的多个不同频率的正弦半波进行合成，合成波形经顶部平整后生成高压脉冲波形，且系统稳定。

主权项：1.一种多谐振频率合成高压脉冲激励源电路，其特征在于，包括多个单频正弦半波模块、顶部整形模块、能量回馈模块；所述多个单频正弦半波模块，用于基于输入电压产生不同频率的高压正弦半波并进行叠加；所述顶部整形模块，用于通过二极管和电容对叠加后的不同频率正弦半波合成的波形进行顶部整形，产生顶部平整的高压脉冲输出，为顶部整形模块中DCDC电路提供所需要的能量；所述能量回馈模块，用于将顶部整形模块输出的剩余能量回馈到输入端；每个单频正弦半波模块均包括MOS管Qx、MOS管Qy、谐振电容Cr、谐振电感Lr、励磁电感Lm和隔离变压器N；所述MOS管Qx的漏极和Vin的正极相连，MOS管Qx的源极和MOS管Qy的漏级相连，谐振电容Cr的一端与MOS管Qx的源极相连，另一端连接谐振电感Lr的一端，谐振电感Lr的另一端和励磁电感Lm的一端相连，同时和隔离变压器N的原边的上端相连，励磁电感Lm的另一端和变压器N的原边下端相连，同时和MOS管Qy的源极一起连接到Vin的负极；所述多个单频正弦半波模块包括第一单频正弦半波模块、第二单频正弦半波模块和第三单频正弦半波模块；所述第一单频正弦半波模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、谐振电容Cr1、谐振电感Lr1、励磁电感Lm1、隔离变压器N1；所述第二单频正弦半波模块包括MOS管Q3、MOS管Q4、谐振电容Cr2、谐振电感Lr2、励磁电感Lm2、隔离变压器N2；所述第三单频正弦半波模块包括MOS管Q5、MOS管Q6、谐振电容Cr3、谐振电感Lr3、励磁电感Lm3、隔离变压器N3；所述MOS管Q1的漏极和Vin的正极相连，MOS管Q1的源极和MOS管Q2的漏级相连，谐振电容Cr1的一端与MOS管Q1的源极相连，另一端连接谐振电感Lr1的一端，谐振电感Lr1的另一端和励磁电感Lm1的一端相连，同时和隔离变压器N1的原边的上端相连，励磁电感Lm1的另一端和变压器N1的原边下端相连，同时和MOS管Q2的源极一起连接到Vin的负极；MOS管Q3的漏极和Vin的正极相连，Q3的源极和MOS管Q4的漏级相连，谐振电容Cr2的一端与MOS管Q3的源极相连，另一端连接谐振电感Lr2的一端，谐振电感Lr2的另一端和励磁电感Lm2的一端相连，同时和隔离变压器N2的原边上端相连，励磁电感Lm2的另一端和变压器N2的原边下端相连，同时和MOS管Q4的源极一起连接到Vin的负极；MOS管Q5的漏极和Vin的正极相连，Q5的源极和MOS管Q6的漏级相连，谐振电容Cr3的一端与MOS管Q5的源极相连，另一端连接谐振电感Lr3的一端，谐振电感Lr3的另一端和励磁电感Lm3的一端相连，同时和隔离变压器N3的原边上端相连，励磁电感Lm3的另一端和变压器N3的原边下端相连，同时和MOS管Q6的源极一起连接到Vin的负极；隔离变压器N1副边的下端和隔离变压N2的上端相连，隔离变压器N2的下端和隔离变压器N3的上端相连，隔离变压器N3的下端和GND相连；所述顶部平整电路包括二极管D1、电容C1、顶部整形模块中DCDC电路；二极管D1和电容C1将多个单频正弦半波模块产生并叠加后的波形进行整形，利用电容上电压不能突变的原理整形成顶部平整的波形输出给顶部整形模块中DCDC电路，同时将剩余的能量回馈到输入端Vin；顶部平整电路中二极管D1的阳极和隔离变压器N1副边的上端连接，二极管D1的阴极和电容C1的上端连接，同时和顶部整形模块中DCDC电路相连；电容C1的下端和后级顶部整形模块中DCDC电路的下端和隔离变压器N3副边的下端连接，同时连接在GND上。

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