[发明专利]脉冲调制器高压稳定装置及方法

说明书

本发明公开了一种脉冲调制器高压稳定装置及方法，在高压充电电源工作时，略微提高高压充电电源的充电电压，使用高压分压探头采集PFN的电压，并对电压信号进行处理监测，实时比较PFN电源与设定电压的数值。在高压充电电源和脉冲调制器中间增加一个闸流管，当PFN电压达到设定值时，截止闸流管，停止充电，从而保证PFN电压稳定性。

技术领域

本发明涉及一种脉冲调制器电压稳定性稳定装置及其方法，尤其涉及应用在加速器微波功率源前端脉冲调制器领域。

背景技术

大连相干光源的速调管采用东芝公司生产的E3730A以及E3712两种型号，脉冲调制器设计为高压恒流电源电流直接充电，电容储能，氢闸流管开关放电，PFN脉冲形成，脉冲变压器升压输出的技术方案，其可以使速调管微波脉冲幅度稳定度达到0.06％rms。

高压充电电源在给脉冲调制器充电的过程中，由于不存在反馈装置，一般使用高压充电电源出口处的高压的数值作为高压充电电源工作完成的反馈点。当脉冲调制器在50Hz这种较高的重复频率工作时，高压充电电源的输出特性开始变得不稳定，高压充电电源出口处的的高压一般不能反映脉冲调制器中PFN的高压值，因此带来了高压输出不稳定的负面效果。这种微小的电压波动对于自由电子激光装置而言是无法容忍的，因此就需要发明一种脉冲高压稳定装置，用来提高高压充电电源及脉冲调制器系统在50Hz重复频率下输出高压的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以提高脉冲调制器电压稳定性的脉冲调制器高压稳定置及方法，满足自由电子激光装置对微波功率源稳定性的需求。

本发明的技术方案是：在高压充电电源工作时，略微提高高压充电电源的充电电压，使用高压分压探头采集PFN(脉冲形成网络)的电压，并对电压信号进行处理监测，实时比较PFN电源与设定电压的数值。在高压充电电源和脉冲调制器中间增加一个闸流管，当PFN电压达到设定值时，截止闸流管，停止充电，从而保证PFN电压稳定性。

脉冲调制器高压稳定装置，包括：电压采集装置、电压比较装置和充电截止装置；

所述电压采集装置包括高压分压探头6和信号采集器7；所述高压分压探头6输入端连接到PFN5上，用来采集PFN5上的电压信号，高压分压探头6输出端通过数据传输线连接到信号采集器7中；

所述信号采集器7输入端用来采集高压分压探头6输出的电压信号，信号采集器7输出端与电压比较装置相连接，所述信号采集器7将高压分压探头6采集到的模拟信号转换成数字信号；

所述电压比较装置包括信号解调器8和高压稳定装置9；所述信号解调器8输入端与信号采集器7的输出端相连接，信号解调器8的输出端与高压稳定装置9相连接，所述信号解调器8将信号采集器7转换成的数字信号解调，成为高压稳定装置9可以比较的二进制数值；

所述高压稳定装置9包括电压输入端口13和设定值读取端口15两个输入端口以及闸流管控制端口14和设定值改变端口16两个输出端口；

所述电压输入端口13连接信号解调器8的输出端，所述设定值读取端口15通过充电电源控制器10读取高压充电电源3的电压设定值，所述闸流管控制端口14与闸流管控制器17相连，用来向闸流管控制器17发出命令，控制闸流管4导通或截止；所述设定值改变端口16与充电电源控制器10连接，用来改变高压充电电源3电压设定值；

所述充电截止装置包括闸流管控制器17、闸流管4和高压线缆12；所述闸流管控制器17输入端与高压稳定装置9的闸流管控制端口14连接，闸流管控制器17输出端闸流管4连接，所述闸流管控制器17根据高压稳定装置9的闸流管控制端口14提供的信号决定是否为闸流管4提供工作电压；

所述闸流管4由闸流管控制器17控制，当闸流管控制器17为闸流管4提供工作电压时，闸流管4处于导通状态，否则处于截止状态；