專利名稱：一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體開關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代俄羅斯物理科學(xué)院的阿.法物理技術(shù)研究室基于可控等離子層開通原理研制了一系列固體脈沖功率開關(guān)，大功率超高速半導(dǎo)體開關(guān)反向開關(guān)晶體管(Reversely Switched Dynistor, RSD)為其中之一。RSD以其在芯片全面積均勻同步開通的原理上的優(yōu)勢，能同時獲得幾十kV高電壓、幾百kA大電流、幾十至上百kA/ μ s電流上升率的優(yōu)異開關(guān)性能。RSD是ρ+-η-ρ-η+四層結(jié)構(gòu)的晶閘管類型的半導(dǎo)體器件，但與晶閘管不同，它是沒有控制極的二端器件。RSD結(jié)構(gòu)中包含數(shù)萬個相間排列的晶閘管單元和晶體管單元，各部分共有的集電結(jié)阻斷外加正向電壓。其具體的工作原理可參考申請?zhí)枮?200710051511.6，發(fā)明名稱為“一種半導(dǎo)體脈沖功率開關(guān)及其制備方法”的專利申請文件，由預(yù)充電路和主回路兩部分組成。當(dāng)預(yù)充電路未接通(S斷開)時，由于集電結(jié)(J2結(jié))反偏，RSD不會開通。當(dāng)S合上接通預(yù)充電路，磁開關(guān)L未飽和，J2加在RSD上為反向偏置。短時的n+p結(jié)反偏使J2結(jié)附近形成一高濃度薄等離子體層。當(dāng)磁開關(guān)L飽和后，晶閘管部分開始了開啟過程。在1外電場作用下，上結(jié)η側(cè)等離子層中的空穴進(jìn)入到P區(qū)，同時J3結(jié)的η+區(qū)電子也注入到P區(qū)。ρ+η結(jié)上空穴向η區(qū)注入，漂移場的作用使J1結(jié)η側(cè)等離子體層向J2結(jié)移動，RSD開通?；诳煽氐入x子層原理開通的RSD，由于其特殊的開通機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)芯片全面積均勻同步導(dǎo)通；而RSD在重復(fù)頻率的脈沖功率應(yīng)用中，特別是低壓大電流場合，預(yù)充電壓降低，而傳統(tǒng)的諧振觸發(fā)方式由于存在電感導(dǎo)致振蕩的預(yù)充電流，不能形成有效的等離子層，很難讓RSD全面積均勻的導(dǎo)通，而傳統(tǒng)的直接預(yù)充方式效率高，但很難用于重頻。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路，旨在解決傳統(tǒng)RSD的諧振預(yù)充方式中，在較低的預(yù)充電壓的情況下，無法給予RSD充足的預(yù)充電流和直接預(yù)充方式難以運(yùn)用于重頻的問題。本發(fā)明提供了一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路，包括預(yù)充電路，與所述預(yù)充電路串聯(lián)的主電路，并聯(lián)在所述主電路和所述預(yù)充電路之間的恒流充電電路以及并聯(lián)在預(yù)充電路兩端的觸發(fā)控制電路；所述主電路包括RSD開關(guān)和主電容Ctl ;預(yù)充電路用于為所述RSD開關(guān)的導(dǎo)通提供所需要的預(yù)充電流，恒流充電電路用于為主電路和預(yù)充電路充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓閾值時，通過觸發(fā)控制電路發(fā)出信號給預(yù)充電路，預(yù)充電路發(fā)出預(yù)充電流給主電路中的RSD開關(guān)，RSD開關(guān)導(dǎo)通后主電路中的主電容C。放電并將能量轉(zhuǎn)移至負(fù)載Z0。更進(jìn)一步 地，所述主電路還包括磁環(huán)L ;磁環(huán)L的一端與所述主電容Ctl連接，磁環(huán)L的另一端與所述RSD開關(guān)連接，所述RSD開關(guān)還與所述負(fù)載Ztl連接，所述主電容Ctl用于為所述負(fù)載Ztl提供重復(fù)的高功率脈沖；所述磁環(huán)L用于為RSD開關(guān)的預(yù)充提供時間，并為所述主電路和所述預(yù)充電路電解耦；所述RSD開關(guān)用于對電脈沖進(jìn)行控制與壓縮。更進(jìn)一步地，預(yù)充電路包括預(yù)充電容C。、預(yù)充電阻R。、第一開關(guān)管T1、第二開關(guān)管T2、第三開關(guān)管T3和第四開關(guān)管T4 ;第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4串聯(lián)連接，第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3串聯(lián)連接，預(yù)充電容C。的一端連接至第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4的串聯(lián)連接端，預(yù)充電容C。的另一端連接至第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3的串聯(lián)連接端，預(yù)充電阻Rc的一端連接至RSD開關(guān)與負(fù)載連接的連接端，預(yù)充電阻Rc的另一端連接至第四開關(guān)管T4的非串聯(lián)連接端和第三開關(guān)管T3的非串聯(lián)連接端。更進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)管T1、所述第二開關(guān)管T2、所述第三開關(guān)管T3和所述第四開關(guān)管T4為晶閘管或IGBT管。 更進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)管T1和所述第三開關(guān)管T3為晶閘管或IGBT管，所述第二開關(guān)管T2和所述第四開關(guān)管T4為晶閘管。更進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)管T1、所述第二開關(guān)管T2、所述第三開關(guān)管T3或所述第四開關(guān)管T4為快速晶閘管。更進(jìn)一步地，所述觸發(fā)控制電路包括光電耦合器、MOS管Q、吸收電路、鉗位電路和脈沖變壓器；光電耦合器包括8個引腳，2、3引腳接外部單片機(jī)輸出的脈沖信號，5引腳接電源，8引腳接地，1、4引腳懸空不接，6、7引腳連接至MOS管Q的柵極;M0S管Q的源極接地，柵極與源極間并入一個電阻Rs加速M(fèi)OS管關(guān)斷，MOS管Q的漏極串聯(lián)接脈沖變壓器TM后再串聯(lián)接至15V電源，而漏源極兩端并聯(lián)接入鉗位保護(hù)電路；脈沖變壓器TM的兩端分別接MOS管Q的漏極與15V電源后，再并聯(lián)接入吸收電路。更進(jìn)一步地，所述觸發(fā)控制電路還包括并接在所述MOS管Q的柵極與源極之間的電阻Rs，和連接在所述光電耦合器的第6引腳與所述MOS管Q的柵極之間的柵極電阻Rg。

更進(jìn)一步地，所述吸收電路包括電阻Rvd和二極管VD，所述二極管VD的陰極通過電阻Rvd連接至電源，所述二極管VD的陽極與脈沖變壓器連接。更進(jìn)一步地，所述鉗位保護(hù)電路包括電阻Rds、二極管VDds、電容Cds與瞬態(tài)電壓抑制器VSds，所述二極管VDds的陰極通過所述電容Cds接地，所述二極管VDds的陽極連接至所述MOS管的漏極；所述電阻Rds與所述二極管VDds并聯(lián)連接；所述瞬態(tài)電壓抑制器VSds并聯(lián)接在電容Cds兩端。本發(fā)明利用橋式換流有效解決了直接預(yù)充電路需要兩個電源進(jìn)行換流，在繼承直接預(yù)充的高效放電的同時，使其能運(yùn)用于重復(fù)頻率脈沖電源更加便捷。另外，本發(fā)明原理上是用開關(guān)換流相對于諧振電路的電感換流，沒有電感電流不會有振蕩，不會對主電流造成影響，無周期振蕩，預(yù)充時間更短，在相同預(yù)充電壓下有更高的電流幅值和電流上升率，這就是本發(fā)明的高效、高速、簡易的關(guān)鍵所在。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路的模塊結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路中恒流充電電路的具體電路圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路中主電路和預(yù)充電路的具體電路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路中觸發(fā)控制電路的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路的模塊結(jié)構(gòu)原理，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:該反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路包括:恒流充電電路1、主電路2、預(yù)充電路3和觸發(fā)控制電路4 ;主電路2與預(yù)充電路3串聯(lián)連接；恒流充電電路I并聯(lián)在主電路2、預(yù)充電路3兩端；觸發(fā)控制電路4并聯(lián)在預(yù)充電路3兩端。恒流充電電路3開始為主電路1、預(yù)充電路2充電充到預(yù)設(shè)的電壓值，通過觸發(fā)控制電路發(fā)出信號給預(yù)充電路3，然后預(yù)充電路3發(fā)出預(yù)充電流給主電路2中的RSD開關(guān)，RSD開關(guān)導(dǎo)通后主電路2中的電容器放電把能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載。本發(fā)明提供的反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路中，RSD導(dǎo)通，需要一反向的預(yù)充電流為其建立有效等離子層提供電荷量并阻止主電容放電一個微秒左右；半導(dǎo)體開關(guān)組成的全橋電路一方面正向?yàn)轭A(yù)充電容充電 滿足重頻應(yīng)用要求，另一方面能使預(yù)充電容對RSD反向放電實(shí)現(xiàn)預(yù)充；克服了傳統(tǒng)RSD的諧振預(yù)充方式中，在較低的預(yù)充電壓的情況下，無法給予RSD充足的預(yù)充電流和直接預(yù)充方式難以運(yùn)用于重頻的問題，本電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單有效。在本發(fā)明實(shí)施例中，恒流充電電路I用于為主電容和預(yù)充電容充電使其同時達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電壓值。如圖2所示，恒流充電電路I包括:依次連接的輸入整流橋11、濾波電容C；、逆變橋12、LCL諧振網(wǎng)絡(luò)13和輸出整流橋14 ;輸入整流橋用于將220V，50HZ的交流電整為直流經(jīng)過濾波電容Ci為逆變橋提供穩(wěn)定的直流電壓源，逆變橋?qū)⒑愣ǖ闹绷髯儞Q為高頻的交流穩(wěn)壓源；諧振網(wǎng)絡(luò)用于將穩(wěn)定的交流電壓源變換為恒定的交流電流源；輸出整流橋用于將恒定的交流電流源變換為恒定的直流電流源。輸入整流橋11包括串聯(lián)連接的二極管Dil和二極管Di4,串聯(lián)連接的二極管Di2和二極管Di3 ;二極管Dil和二極管Di4的串聯(lián)連接端和二極管Di2和二極管Di3的串聯(lián)連接端連接220V，50HZ的交流輸入，經(jīng)過整流橋整流后變?yōu)橹绷鬏敵觥Ｄ孀儤?2包括:1681'器件1'11、1'12、1'13、1'14，1'11與T14串聯(lián)連接，T12與T13串聯(lián)連接，T11與T14的串聯(lián)連接端和T12與T13的串聯(lián)連接端與LCL諧振網(wǎng)絡(luò)13連接，輸入整流橋11的輸出經(jīng)濾波電容Ci為濾波后得到穩(wěn)定的直流電壓源，再經(jīng)逆變橋12逆變處理后變換為高頻的交流穩(wěn)壓源。LCL諧振網(wǎng)絡(luò)13包括:電感L1、L2和電容Cl，其中電感LI的一端連接至T12與T13的串聯(lián)連接端，電感LI的另一端通過電感L2連接至1:N變壓器的初級繞組的一端，電容Cl的一端連接至電感LI的另一端，電容Cl的另一端連接至T11與T14的串聯(lián)連接端和1:N變壓器的初級繞組的另一端。電感LI和電感L2的電感值相等。
輸出整流橋14包括:二極管Dt^DmDmDtj4，，其中，二極管Dtjl與二極管Dtj4串聯(lián)連接，二極管Dtj2和二極管Dtj3串聯(lián)連接，二極管Dtjl與二極管Dtj4的串聯(lián)連接端連接至1:N變壓器的次級繞組的一端，二極管Dtj2和二極管Dtj3的串聯(lián)連接端連接至1:N變壓器的次級繞組的另一端。輸出整流橋用于將恒定的交流電流源變換為恒定的直流電流源恒流充電電路I的工作原理為:220V，50HZ的市電經(jīng)過二極管組成的輸入整流橋和濾波電容可以得到穩(wěn)定的直流，將穩(wěn)定的直流輸入到由IGBT組成的逆變橋中通過適當(dāng)?shù)目刂扑惴梢缘鹊筋惛哳l正弦波，將高頻正弦波輸入到LCL諧振網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)過二極管組成的輸出整流橋就可得到恒定的電流輸出。在本發(fā)明實(shí)施例中，主電路2用于給負(fù)載提供連續(xù)的高功率脈沖。如圖3所示，主電路2包括串聯(lián)連接的主電容Ctl，磁環(huán)L，RSD開關(guān)和負(fù)載Ztl ;恒流充電電路I為主電容Ctl充電到預(yù)設(shè)電壓，主電容Ctl所起的作用是為負(fù)載提供重復(fù)的高功率脈沖；磁環(huán)L阻斷主電容放電0.5-2.5 μ s,然后磁芯飽和放電,所以磁環(huán)L主要作用有兩個方面,一方面為RSD開關(guān)預(yù)充提供時間，一方面為主電路和預(yù)充電路電解耦；RSD開關(guān)是主電路的主開關(guān)，在接受預(yù)充電路的預(yù)充電流后，RSD由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，然后主電容Ctl以高功率電脈沖的形式把能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載4。所以RSD開關(guān)在主電路中有主要作用是對電脈沖的控制與壓縮。在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)充電路3用于為主開關(guān)RSD的導(dǎo)通提供所需要的預(yù)充電流。如圖3所示，預(yù)充電路3包括預(yù)充電容C。、預(yù)充電阻R。、第一開關(guān)管T1、第二開關(guān)管T2、第三開關(guān)管T3和第四開關(guān)管T4,第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4串聯(lián)連接，第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3串聯(lián)連接，預(yù)充電容C。的一端連接至第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4的串聯(lián)連接端，預(yù)充電容C。的另一端連接至第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3的串聯(lián)連接端，預(yù)充電阻R。的一端連接至RSD開關(guān) 與負(fù)載連接的連接端，預(yù)充電阻Rc的另一端連接至第四開關(guān)管T4的非串聯(lián)連接端和第三開關(guān)管T3的非串聯(lián)連接端。從靜態(tài)連接關(guān)系上看，預(yù)充電路3是并聯(lián)接在RSD開關(guān)兩端，其組成由:開關(guān)管組成的橋式電路，預(yù)充電阻R。接在橋的端口，預(yù)充電容C。接在橋的中心位置，三個部分串聯(lián)組成。工作原理如下:一開始導(dǎo)通第一開關(guān)管T1、第三開關(guān)管T3，此時恒流充電電源I經(jīng)過第一開關(guān)管T1、第三開關(guān)管T3向預(yù)充電容C。充電到預(yù)先設(shè)定的電壓值，同時關(guān)斷第一開關(guān)管T1、第三開關(guān)管T3，然后觸發(fā)導(dǎo)通第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4,預(yù)充電容C。經(jīng)過第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4,限流電阻R。對RSD反向放電預(yù)充，最后觸發(fā)RSD開關(guān)導(dǎo)通。作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一開關(guān)管T1、第二開關(guān)管T2、第三開關(guān)管T3和第四開關(guān)管T4可以為晶閘管、IGBT管或其它開關(guān)管。由于充電電流不大，第一開關(guān)管T1、第三開關(guān)管T3可以為晶閘管或IGBT管；但是預(yù)充電流相對較大，一般選用第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4為晶閘管。磁環(huán)L的材料可以選用非晶納米合金磁芯、坡莫合金鐵心。而本例中的開關(guān)管為快速晶閘管。本發(fā)明利用開關(guān)橋進(jìn)行換流相對于利用電感電壓反轉(zhuǎn)換流無電流振蕩的問題，SP開關(guān)橋所輸出的預(yù)充電流有更高的電流幅值和更短的脈寬，這些強(qiáng)觸發(fā)對于RSD的開通更有利，并能極大的縮短RSD的預(yù)充時間，有利于高重頻，利用開關(guān)橋觸發(fā)RSD可以使基于RSD的脈沖功率源重頻做到IkHZ-1OkHZ,而且相對于俄羅斯學(xué)者提出的電路簡單可靠。在本發(fā)明實(shí)施例中，觸發(fā)控制電路4用于根據(jù)設(shè)置的延遲時間先后為主電路2和預(yù)充電路3中的半導(dǎo)體開關(guān)提供觸發(fā)信號。如圖4所示，觸發(fā)控制電路4包括光電耦合器、MOS管Q、吸收電路41、鉗位電路42和脈沖變壓器TM，其中光電耦合器包括8個引腳，光電耦合器的2，3引腳接外部的單片機(jī)輸出的脈沖信號，5引腳接15V電源，8引腳接地，1,4引腳懸空不接；6，7引腳連接經(jīng)過柵極電阻Rg接入MOS管Q的柵極；M0S管Q的源極接地，柵極與源極間并入一個電阻Rs加速M(fèi)OS管關(guān)斷，MOS管Q的漏極串聯(lián)接脈沖變壓器TM后再串聯(lián)接至15V電源，而漏源極兩端并聯(lián)接入鉗位保護(hù)電路42 ;脈沖變壓器TM的兩端分別接MOS管Q的漏極與15V電源后，再并聯(lián)接入吸收電路41。電源VCC (15V)給光電耦合器TLP250-1提供工作所需的能量，給予光電耦合器周期性的脈沖控制信號，光電耦合器將周期性的控制MOS管導(dǎo)通與關(guān)斷，此時在變壓器的原邊側(cè)將感應(yīng)出約等于電源VCC的電壓通過變壓器的磁耦合將信號傳遞到晶閘管的門極，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。由電阻Rvd與二極管VD組成的吸收電路起到在MOS管關(guān)斷時吸收變壓器的續(xù)流能量，由電阻Rds、二極管VDds與電容Cds組成的鉗位電路是為了保護(hù)MOS管吸收過電壓。光電稱合器可以米用型號為TLP250-1的光電稱合器芯片。吸收電路41包括電阻Rvd與二極管VD，二極管VD的陰極通過電阻Rvd連接至電源VCC, 二極管VD的陽極與脈沖變壓器連接。吸收電路41用于對脈沖一次側(cè)的能量吸收和脈沖變壓器磁芯消磁，即當(dāng)MOS管關(guān)斷時，脈沖變壓器TM —次側(cè)勵磁電感會將能量傳遞給電容Cvd,并通過電容Cvd的電壓對其去磁。電阻Rvd是為了消耗Cvd在去磁間隔內(nèi)所增加的能量而添加的。 鉗位保護(hù)電路42包括電阻Rds、二極管VDds、電容Cds與瞬態(tài)電壓抑制器VSds, 二極管VDds的陰極通過電容Cds接地，二極管VDds的陽極連接至MOS管的漏極；電阻Rds與二極管VDds并聯(lián)連接；瞬態(tài)電壓抑制器VSds并聯(lián)接在電容Cds兩端。由于電路中存在著雜散電感，變壓器的漏電感等；這些都會給MOS關(guān)斷時帶來過電壓，鉗位保護(hù)電路42的作用在于使MOS管關(guān)斷時吸收其過電壓抑制MOS上的電壓尖峰；具體工作原理如下:當(dāng)MOS管關(guān)斷時，其上的過電壓將對電容Cds進(jìn)行充電來降低MOS管兩端的電壓，當(dāng)MOS管開通時電容上的能量通過電阻Rds經(jīng)MOS管釋放；這也是業(yè)內(nèi)的常規(guī)做法，僅僅采用這種方式在實(shí)際電路中往往不能消除MOS管的電壓尖峰，在電容Cds兩端并聯(lián)瞬態(tài)電壓抑制器VSds其目的能有效消除電壓尖峰。本發(fā)明提供的全橋觸發(fā)電路對于RSD在重復(fù)頻率脈沖功率領(lǐng)域中低壓大電流的應(yīng)用具有重要意義。本發(fā)明根據(jù)RSD反向預(yù)充的工作方式，提出一種正向?yàn)轭A(yù)充電容充電，反向?yàn)镽SD預(yù)充的全橋電路。在低壓大電流重復(fù)頻率的要求下優(yōu)化設(shè)計(jì)了典型應(yīng)用電路，充電采用恒電流預(yù)充方案，用C-52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)晶閘管全橋可控延時觸發(fā)，設(shè)計(jì)并搭建了檢測平臺，預(yù)充時間約為0.5 μ S-1 μ S，能使RSD全面積均勻開通。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路，其特征在于，包括預(yù)充電路，與所述預(yù)充電路串聯(lián)的主電路，并聯(lián)在所述主電路和所述預(yù)充電路之間的恒流充電電路以及并聯(lián)在預(yù)充電路兩端的觸發(fā)控制電路；所述主電路包括RSD開關(guān)和主電容Ctl ； 預(yù)充電路用于為所述RSD開關(guān)的導(dǎo)通提供所需要的預(yù)充電流，恒流充電電路用于為主電路和預(yù)充電路充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓閾值時，通過觸發(fā)控制電路發(fā)出信號給預(yù)充電路，預(yù)充電路發(fā)出預(yù)充電流給主電路中的RSD開關(guān)，RSD開關(guān)導(dǎo)通后主電路中的主電容Ctl放電并將能量轉(zhuǎn)移至負(fù)載τ,。
2.如權(quán)利要求1所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述主電路還包括磁環(huán)L;磁環(huán)L的一端與所述主電容Ctl連接，磁環(huán)L的另一端與所述RSD開關(guān)連接，所述RSD開關(guān)還與所述負(fù)載Ztl連接； 所述主電容Ctl用于為所述負(fù)載Ztl提供重復(fù)的高功率脈沖； 所述磁環(huán)L用于為RSD開關(guān)的預(yù)充提供時間，并為所述主電路和所述預(yù)充電路電解率禹; 所述RSD開關(guān)用于對電脈沖進(jìn)行控制與壓縮。
3.如權(quán)利要求1所述的觸發(fā)電路，其特征在于，預(yù)充電路包括預(yù)充電容C。、預(yù)充電阻R。、第一開關(guān)管T1、第二開關(guān)管T2、第三開關(guān)管T3和第四開關(guān)管T4 ； 第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4串聯(lián)連接，第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3串聯(lián)連接，預(yù)充電容C。的一端連接至第一開關(guān)管T1與第四開關(guān)管T4的串聯(lián)連接端，預(yù)充電容C。的另一端連接至第二開關(guān)管T2和第三開關(guān)管T3的串聯(lián)連接端，預(yù)充電阻Rc的一端連接至RSD開關(guān)與負(fù)載連接的連接端，預(yù)充電阻Rc的另一端連接至第四開關(guān)管T4的非串聯(lián)連接端和第三開關(guān)管T3的非串聯(lián)連接端。
4.如權(quán)利要求3所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管T1、所述第二開關(guān)管Τ2、所述第三開關(guān)管T3和所述第四開關(guān)管T4為晶閘管或IGBT管。
5.如權(quán)利要求3所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管T1和所述第三開關(guān)管T3為晶閘管或IGBT管，所述第二開關(guān)管T2和所述第四開關(guān)管T4為晶閘管。
6.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管T1、所述第二開關(guān)管T2、所述第三開關(guān)管T3或所述第四開關(guān)管T4為快速晶閘管。
7.如權(quán)利要求1所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述觸發(fā)控制電路包括光電耦合器、MOS管Q、吸收電路、鉗位電路和脈沖變壓器； 光電耦合器包括8個引腳，2、3引腳接外部單片機(jī)輸出的脈沖信號，5引腳接電源，8引腳接地，1、4引腳懸空不接，6、7引腳連接至MOS管Q的柵極； MOS管Q的源極接地，柵極與源極間并入一個電阻Rs加速M(fèi)OS管關(guān)斷，MOS管Q的漏極串聯(lián)接脈沖變壓器TM后再串聯(lián)接至電源，而漏源極兩端并聯(lián)接入鉗位保護(hù)電路；脈沖變壓器TM的兩端分別接MOS管Q的漏極與電源后并聯(lián)接入吸收電路。
8.如權(quán)利要求7所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述觸發(fā)控制電路還包括并接在所述MOS管Q的柵極與源極之間的電阻Rs，和連接在所述光電耦合器的第6引腳與所述MOS管Q的柵極之間的柵極電阻Rg。
9.如權(quán)利要求7所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述吸收電路包括電阻Rvd和二極管VD，所述二極管VD的陰極通過電阻 Rvd連接至電源，所述二極管VD的陽極與脈沖變壓器連接。
10.如權(quán)利要求7所述的觸發(fā)電路，其特征在于，所述鉗位保護(hù)電路包括電阻Rds、二極管VDds、電容Cds與瞬態(tài)電壓抑制器VSds， 所述二極管VDds的陰極通過所述電容Cds接地，所述二極管VDds的陽極連接至所述MOS管的漏極；所述電阻Rds與所述二極管VDds并聯(lián)連接；所述瞬態(tài)電壓抑制器VSds并聯(lián)接在電容Cds兩端。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體開關(guān)領(lǐng)域，提供了一種反向開關(guān)晶體管的觸發(fā)電路，包括預(yù)充電路、主電路、恒流充電電路和觸發(fā)控制電路；主電路包括RSD開關(guān)和主電容C0；預(yù)充電路用于為RSD開關(guān)的導(dǎo)通提供所需要的預(yù)充電流，恒流充電電路用于為主電路和預(yù)充電路充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓閾值時，通過觸發(fā)控制電路發(fā)出信號給預(yù)充電路，預(yù)充電路發(fā)出預(yù)充電流給主電路中的RSD開關(guān)，RSD開關(guān)導(dǎo)通后主電路中的主電容C0放電并將能量轉(zhuǎn)移至負(fù)載Z0。本發(fā)明在繼承直接預(yù)充的高效放電的同時，使其能運(yùn)用于重復(fù)頻率脈沖電源更加便捷，不會對主電流造成影響，無周期振蕩，預(yù)充時間更短，在相同預(yù)充電壓下有更高的電流幅值和電流上升率。
文檔編號H03K3/02GK103248338SQ20131010998
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者梁琳, 余亮 申請人:華中科技大學(xué)