[发明专利]馈能恒压钳位高速关断方法和装置

权利要求书

1.一种馈能恒压钳位高速关断装置，包括依次串联的H桥逆变电路、钳位电路和恒压源电路，其特征在于，

所述H桥逆变电路由四个电子开关组成，通过控制所述电子开关的导通与截止实现输入到输出装置上的双极性电流的输出信号的产生；

所述恒压源电路为恒电压输出电路，用于在所述输出信号的电流下降沿期间提供一个稳定的电压，使所述输出信号的电流线性快速下降；以及

所述钳位电路由一个电子开关和一个二极管组成，用于在所述输出信号的电流下降沿期间，提供电流通路将所述输出装置中的能量通过所述二极管泄放到所述恒压源电路上，使所述输出信号的电压不高于所述恒压源电路的电压值，实现电压钳位目的，并在下一个输出信号电流上升沿期间，将上一次电流下降沿期间泄放到恒压源电路上的能量释放到所述输出装置上，以实现恒压源电压处于恒定状态；其中所述钳位电路中的电子开关为IGBT开关、MOSFET开关或SCR开关，所述钳位电路中的二极管为所述电子开关内部的体二极管，或专门选用的外置二极管。

2.根据权利要求1所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中所述H桥逆变电路中电子开关的种类包括IGBT开关、MOSFET开关和SCR开关。

3.根据权利要求2所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中在所述馈能恒压钳位高速关断装置中使用不同种类的电子开关。

4.根据权利要求1所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中所述恒压源电路包括升压电路、恒流充电电路、储能电路和恒压控制电路，其中，

所述升压电路为隔离升压电路，用于将所述输出信号的电压转化为具有隔离性质的电压值UH；

所述储能电路为一至多个电容器并联或串联的电路，所述储能电路的耐压值大于所述升压电路的具有隔离性质的电压值UH；

所述恒流充电电路位于所述升压电路与所述储能电路之间，当所述储能电路中的电压低于UH时，升压电路通过所述恒流充电电路以恒定的电流对所述储能电路充电，当所述储能电路中的电压值达到UH时，所述恒流充电电路不再对储能电路充电；以及

所述恒压控制电路为滞回比较器电路，具有两个不相等的阈值形成滞回环，通过对所述升压电路和所述储能电路电压进行比较，来控制所述具有隔离性质的电压值UH在两个阈值之间变化。

5.根据权利要求4所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中所述具有隔离性质的电压值UH的数值范围在几百伏到上千伏。

6.根据权利要求1所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中所述钳位电路包括钳位开关电路和钳位控制电路，其特征在于，

所述钳位开关电路，用于在所述输出信号的电流下降沿期间，将所述输出信号的能量通过二极管对所述恒压源电路中的储能电路放电，并在下一个输出信号的电流上升沿期间，将所述恒压源电路中储存的能量通过H桥逆变电路释放到输出电路中；以及

所述钳位控制电路，包括电阻分压电路和比较器电路，通过比较所述储能电路上的电阻分压值与参考电压，在所述输出信号的电流上升沿期间，使负责放电的电子开关按照所述比较器电路的输出电平完成放电动作；所述储能电路的能量回馈给所述H桥逆变电路，使所述输出信号的电流上升沿快速上升。

7.一种瞬变电磁发射机，所述瞬变电磁发射机包括发射机主控电路、发射天线，以及如权利要求1至6任意一项所述的馈能恒压钳位高速关断装置，其中，

所述发射机主控电路控制所述馈能恒压钳位高速关断装置，用于为所述发射机发射信号电流的产生提供时序逻辑，同时控制所述发射信号电流的重复频率、电流脉冲的宽度、占空比、同步、报警；以及

所述发射天线为所述馈能恒压钳位高速关断装置的输出装置，采用不接地回线。