[发明专利]输出多电平脉冲方波电路、装置及其控制方法

说明书

本申请提供一种输出多电平脉冲方波电路、装置及其控制方法。所述输出多电平脉冲方波电路包括两个输出组。每一个输出组由多个电压生成单元、储能滤波单元和开关单元组成。在一次输出高、低电平切换周期中，输出的低电平由第二输出组中的部分或全部电压生成单元共同输出，输出的高电平由第二输出组中的部分或全部电压生成单元与第一输出组中的部分或全部电压生成单元共同输出。同时参与输出高电平和低电平的电压生成单元相应的储能滤波单元在一个切换周期中被充电的电压近似等于被放电的电压，其他参与输出的储能滤波单元在一个开关周期中仅被放电。因此，所述输出多电平脉冲方波电路可以保持两个所述输出组高精度输出。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种输出多电平脉冲方波电路、装置及其控制方法。

背景技术

电力电子技术是21世纪应用最广泛的技术之一，随着电力电子技术在国民经济中的作用不断增强，电力电子技术的发展也非常迅速。因此，对电力电子系统性能、可靠性等要求愈来愈高。

在CT系统中，为了实现高能电子束的飞焦、快变焦点大小、电子束关断等功能，可以采用外加电场的控制方法。外加电场的控制方法需要产生高压快变方波，进而改变高能电子束附近的电场。可以利用直流输出变换器提前生成高压方波中的直流电平，之后通过开关进行切换。因此，直流输出变换器的输出功率能力及控制精度直接影响到梯度电场强度和准确性，从而直接影响图像分辨率和成像速度。

目前，开关进行切换时，输出相对低电平的直流输出变换器两侧的电容会被充电，进而影响输出相对低电平的直流输出变换器的输出精度。

发明内容

基于此，有必要针对现有输出相对低电平的直流输出变换器的输出精度低的问题，提供一种输出多电平脉冲方波电路、装置及其控制方法。

一种输出多电平脉冲方波电路，包括：

第一电压生成单元；

第一储能滤波单元，并联在所述第一电压生成单元的输出端，所述第一电压生成单元和所述第一储能滤波单元之间形成第一连接节点和第二连接节点；

第一开关单元，所述第一开关单元的输入端电连接于所述第一连接节点，所述第一开关单元的输出端为所述输出多电平脉冲方波电路的输出端；

第二电压生成单元，所述第二电压生成单元的第一输出端与所述第二连接节点电连接；

第二储能滤波单元，所述第二储能滤波单元的一端与所述第二连接节点电连接，所述第二储能滤波单元的另一端与所述第二电压生成单元的第二输出端连接后接参考地；以及

第二开关单元，所述第二开关单元的输入端电连接于所述第二连接节点，所述第二开关单元的输出端为所述输出多电平脉冲方波电路的输出端。

一种输出多电平脉冲方波电路包括：

包括第一输出组和与所述第一输出组电连接的第二输出组，所述第一输出组和所述第二输出组均包括多个电压输出单元；

每一个所述电压输出单元包括：

第四电压生成单元；

第四储能滤波单元，并联于所述第四电压生成单元的两端；

第四开关单元，所述第四开关单元的第一端点与所述第四储能滤波单元的一端电连接，所述第四开关单元的第二端点与所述第四储能滤波单元的另一端电连接；

一个所述电压输出单元中的所述第四开关单元的第三端点与另一个所述电压输出单元中的所述第四开关单元的第四端点电连接。

一种输出多电平脉冲方波装置，包括：

上述实施例中任一项所述的输出多电平脉冲方波电路；以及