[发明专利]带有直流偏置的高压脉冲源

权利要求书

1.带有直流偏置的高压脉冲源，其特征在于，电路拓扑如下所示：

记所述高压电源VH正极所在一端为A，负极所在一端为B，低压电源VL正极所在一端为E，负极所在一端为F。

高压电源VH的A端连接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极串联电容C1后连接二极管D0的阴极；二极管D0的阳极接地；

二极管D1的阴极连接开关管S1的漏极；开关管S1的栅极悬空；开关管S1的源极连接二极管D1’的阴极；

二极管D1的阴极连接二极管D2的阳极；

二极管Di的阳极连接二极管Di-1的阴极，二极管Di的阴极连接二极管Di+1的阳极；i＝2,3，…，n；n为正整数；

二极管Di的阴极串联电容Ci后连接二极管Di’的阳极；二极管Di’的阳极连接二极管Di-1’的阴极；二极管Di’的阴极连接二极管Di+1’的阳极；

二极管Di的阴极连接开关管Si的漏极；开关管Si的栅极悬空；开关管Si的源极连接二极管Di’的阴极；

二极管Dn’的阴极串联负载电阻RL后接地；

开关管Sn的源极串联负载电阻RL后接地；

低压电源的E端连接开关管S0的漏极；开关管S0的栅极悬空；开关管S0的源极连接二极管D0的阴极；

低压电源的F端接地。

2.根据权利要求1所述的带有直流偏置的高压脉冲源，其特征在于：所述开关管包括MOSFET开关管。

3.根据权利要求1所述的带有直流偏置的高压脉冲源，其特征在于：高压脉冲源充电时，二极管D0、二极管D1、…、二极管Dn、二极管D1’、…、二极管Dn’导通，高压直流电源VH通过二极管向电容C1、电容C2、…、电容Cn并联充电。

4.根据权利要求1所述的带有直流偏置的高压脉冲源，其特征在于：高压脉冲源放电过程如下：

开关管S1、…、开关管Sn在t1-t2时刻导通，电容C1、电容C2、…、电容Cn串联向负载电阻RL放电，脉冲的脉宽为t2-t1；负载RL上的电压VRL＝VC1+VC2+VC3+…+VCn；VCn为电容Cn的电压；

开关管S1、…、开关管Sn、二极管D1、…、二极管Dn在t2-t3时刻关断，开关管S0、二极管D0、二极管D1’、…、二极管Dn’在t2-t3时刻导通，低压电源VL向负载电阻RL放电。

5.根据权利要求4所述的带有直流偏置的高压脉冲源，其特征在于：重复高压脉冲源放电过程，从而在负载RL上形成带有直流偏置电压的高压脉冲。