[发明专利]一种重复频率的脉冲倍压发生装置

权利要求书

1.一种重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，包括脉冲源、磁压缩电路、脉冲变压器和脉冲倍增级联单元；脉冲源通过电感给磁压缩电路充电，输入脉冲经过磁压缩电路前沿压缩后送入脉冲变压器进行初级倍压，然后再送入脉冲倍增级联单元进行二次倍压及前沿压缩；

磁压缩电路通过电感与脉冲源相连接，包括多级磁压缩单元，每级磁压缩单元包括电容和磁开关，电容的一端和磁开关的一端相连接，电容的另一端和磁开关的另一端与下一级电容并联；

磁压缩电路通过脉冲变压器与脉冲倍增级联单元相连接；

脉冲倍增级联单元包括多个级联的脉冲倍增单元，每个脉冲倍增单元包括第一电容和第二电容，耦合磁开关并联在第一电容的两端，第一电容和第二电容之间设有二极管，二极管的阴极连接第一电容一端，阳极连接第二电容一端，第一电容的另一端和第二电容的另一端相连；脉冲倍增单元的电压输入端为第一电容的两端，输出端为二极管的阳极对二极管的阴极，相邻脉冲倍增单元的级联方式为前级的二极管阳极连接后级的二极管阴极，耦合磁开关耦合于同一磁芯上。

2.如权利要求1所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，所述的脉冲倍增单元中第一电容与与耦合磁开关并联，第二电容的一个引脚与第一电容的一个引脚相连，另一个引脚连接二极管的阳极，二极管的阴极连接至第一电容的另一个引脚。

3.如权利要求1或2所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，所述的脉冲倍增级联单元为N个级联的脉冲倍增单元，前级二极管的阳极连接后级二极管的阴极。

4.如权利要求3所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，所述的脉冲倍增级联单元的输入端为第一级脉冲倍增单元的第一电容的两端，输出端为第N级脉冲倍增单元的二极管的阳极对第一电容的二极管阴极。

5.如权利要求3所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，所述的为N个级联的脉冲倍增单元中的2N个电容具有相同的参数，N个磁开关耦合至同一磁芯且具有相同参数，其同名端排列均为同一方向。

6.如权利要求3所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，所述的脉冲倍增级联单元在充电阶段时，N个耦合磁开关处于非饱和状态，第一级脉冲倍增单元的两个电容被输入脉冲并联充电，二极管过正向电流，第一级脉冲倍增单元的耦合磁开关两端的充电电压感应到其后级联的N-1级的耦合磁开关两端，同时向后面N-1级模块中的所有电容充电，所有电容电压被同时充到峰值U；

所有电容电压充到峰值U后进入放电阶段，耦合磁开关所在的磁芯饱和，相间的电容和与其并联的耦合磁开关振荡放电，在半个周期内放电的电容电压从U变为-U，在此阶段，由于二极管的反向电压隔离，剩余的一半电容电压维持不变，从N个串联的二极管两端输出了电压，其幅值是2N个电容电压的叠加为2NU。

7.如权利要求1所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，脉冲源通过电感向磁压缩电路充电后，首先对首个磁压缩单元的电容C₅充电，其两端电压达到峰值时，首个磁压缩单元的磁开关MS₂饱和导通，电容C₅通过MS₂的饱和电感开始向下级磁压缩单元的电容C₆谐振充电，C₆充电至峰值时，下级磁压缩单元的磁开关MS₃饱和导通，电容C₆通过磁开关MS₃的饱和电感与脉冲变压器向脉冲倍增级联单元充电。

8.如权利要求7所述的重复频率的脉冲倍压发生装置，其特征在于，向脉冲倍增级联单元充电时，在脉冲倍增级联单元的电容充电至峰值前，耦合磁开关未导通，脉冲倍增级联单元等效为所有电容的并联，对所有电容完成同步充电，二极管在充电阶段流过正向电流；

所有电容充电至峰值后耦合磁开关饱和，相间的电容和与其并联的耦合磁开关振荡放电，在半个周期内放电的电容电压翻转。