專利名稱：一種浮動?xùn)艠O調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于通信、制導(dǎo)和電子對抗設(shè)備應(yīng)用的 積木式功率組件的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，也可應(yīng)用于其他電真空放大器的浮動?xùn)艠O調(diào)制器。
背景技術(shù)：
微波功率模塊是一種主要用于微波數(shù)據(jù)鏈通信、雷達(dá)、電子對抗和制導(dǎo)儀器等電 子系統(tǒng)設(shè)備中的積木式功率組件。在寬帶微波功率模塊中高功率放大器采用了微型行波管 (VPB)，控制VPB工作的浮動?xùn)艠O調(diào)制器就成為微波功率模塊的重要組成部分，微波功率模 塊的主要技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用要求均與浮動?xùn)艠O調(diào)制器的技術(shù)實現(xiàn)與技術(shù)指標(biāo)相關(guān)。圖1為目前浮動?xùn)艠O調(diào)制器包括信號產(chǎn)生單元、隔離變壓器、脈沖整形單元、電阻 1、電阻2、C1、電阻網(wǎng)絡(luò)、電源單元，以及采用VDMOS實現(xiàn)的主開關(guān)管V5和截尾開關(guān)管V6 ；其 中，信號產(chǎn)生單元，從行波管柵極觸發(fā)脈沖中提取觸發(fā)脈沖的前沿和后沿，產(chǎn)生包括 前沿脈沖和后沿脈沖的主開關(guān)管控制信號，主開關(guān)管控制信號中的前沿脈沖和后沿脈沖分 別輸出到隔離變壓器Tl的兩輸入端；產(chǎn)生包括后沿脈沖的截尾開關(guān)管控制信號，截尾開關(guān) 管控制信號的后沿脈沖輸出到隔離變壓器T2的一輸入端。脈沖整形單元對來自隔離變壓器Tl進(jìn)行整形處理后施加在主開關(guān)管V5的柵極和 源極；主開關(guān)管的源極和漏極之間接電阻1。截尾開關(guān)管控制信號施加在截尾開關(guān)管V6的 柵極和源極，截尾開關(guān)管的源極和漏極之間接電阻2。主開關(guān)管的源極和柵極之間并聯(lián)電容 Cl。主開關(guān)管的源極和截尾開關(guān)管的漏極之間接電阻網(wǎng)絡(luò)，令主開關(guān)管和截尾開關(guān)管同時 導(dǎo)通時，將二者之間的能量消耗在電阻網(wǎng)絡(luò)。主開關(guān)管的源極接行波管的柵控端g，進(jìn)而提 供行波管的柵控信號。電源模塊加在主開關(guān)管的漏極和截尾開關(guān)管的源極之間。該浮動?xùn)艠O調(diào)制器的工作方式為主開關(guān)管控制信號的前沿控制主開關(guān)管的導(dǎo) 通，導(dǎo)通后通過電容Cl保持高電平，以維持主開關(guān)管的導(dǎo)通，后沿控制主開關(guān)管的關(guān)斷。截 尾前沿控制主開關(guān)管的后沿脈沖控制截尾開關(guān)管的導(dǎo)通并在后沿脈沖結(jié)束后關(guān)斷，截尾開 關(guān)管的導(dǎo)通改善輸出到行波管柵極的脈沖后沿，令其后沿變陡。但是，從圖1的結(jié)構(gòu)中可以看出，如果沒有特殊處理，主開關(guān)管控制信號的后沿和 截尾開關(guān)管控制信號的后沿開始時刻相同，那么在施加到主開關(guān)管和截尾開關(guān)管時，主開 關(guān)管和截尾開關(guān)管同時導(dǎo)通的時間大致相同且比較長，使得電路損耗變大。其次，隔離變壓器存在漏感，漏感的存在會使得輸出信號產(chǎn)生漏感尖峰，如果漏感 較大，且沒有采取措施，則會導(dǎo)致開關(guān)管的誤動作。為了減小漏感，可以使用采用常規(guī)減小 漏感方式繞制的變壓器，但這種變壓器的制作相對復(fù)雜，會增加成本，且低漏感的變壓器也 會造成體積變大的缺陷，無法小型化集成。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種浮動?xùn)艠O調(diào)制器，能夠減小主開關(guān)管和截
4尾開關(guān)管的同時導(dǎo)通時間，在不增加體積和成本的前提下，避免漏感尖峰導(dǎo)致的開關(guān)管誤 動作。該浮動?xùn)艠O調(diào)制器包括前后沿分離電路、驅(qū)動和延時電路1、驅(qū)動和延時電路2、 隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2和調(diào)制電路；其中，前后沿分離電路，從行波管柵極觸發(fā)脈沖中提取觸發(fā)脈沖的前沿和后沿，形成前 沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號；將前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號作為主開關(guān)管控制 信號輸入到驅(qū)動和延時電路1，將后沿負(fù)脈沖信號作為截尾開關(guān)管控制信號輸入到驅(qū)動和 延時電路2 ；驅(qū)動和延時電路1，對前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，分別 輸出到隔離變壓器Tl的兩輸入端；驅(qū)動和延時電路2，對后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，輸出到隔離變壓器T2 的一輸入端。驅(qū)動和延時電路2對后沿負(fù)脈沖信號的延時時間稍長于驅(qū)動和延時電路1對 后沿負(fù)脈沖信號的延時時間，但是兩個延時時間之差不能大于后沿負(fù)脈沖的脈寬，使得主 開關(guān)管的關(guān)斷脈沖提前于截尾開關(guān)管的關(guān)斷脈沖，且令主開關(guān)管和截尾開關(guān)管二者之間存 在同時導(dǎo)通時間。為了減小前后沿分離電路的信號延時，使用7個TTL與非門作為前后沿分離電路 的主要元件。行波管柵極觸發(fā)脈沖同時輸入與非門DlD的兩輸入端，DlD輸出端通過阻容網(wǎng) 絡(luò)接DlA的一輸入端，還直接接DlC的兩輸入端以及DlB的一輸入端；DlC的輸出端通過阻 容網(wǎng)絡(luò)接DlB的另一輸入端，還直接輸入到DlA的另一輸入端；DlA的輸出端接D2A的兩輸 入端；D2A的輸出端輸出前沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電路1 ；DlB的輸出端分兩路，一路接D2B 的兩輸入端，另一路接D2C的兩輸入端；D2B的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電路1 ； D2C的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電路2。驅(qū)動和延時電路1和驅(qū)動和延時電路2均采用驅(qū)動芯片IR2110，分別為N7和N8。 一個IR2110芯片可以對兩路信號進(jìn)行驅(qū)動，但是兩路輸出端自身具有約IOOns的傳輸延時 差，本發(fā)明即可以利用給時差得到稍稍提前的主開關(guān)管控制信號的后沿脈沖，從而達(dá)到減 小主開關(guān)管和截尾開關(guān)管同時導(dǎo)通時長的效果。具體來說，前后沿分離電路分離出來的前沿負(fù)脈沖接入IR2110(N7)的高輸入端 Hin，后沿負(fù)脈沖接入IR2110(N7)的低輸入端Lin ；后沿負(fù)脈沖進(jìn)一步接入IR2110(N8)的 高輸入端Hin。IR2110N7的高輸出端HO通過隔直電容C4接隔離變壓器Tl的一輸入端，IR2110 N7的低輸出端LO接隔離變壓器Tl的另一輸入端。IR2110 N8的HO通過限流電阻R59接 隔離變壓器T2的一輸入端，IR2110 N8的LO接隔離變壓器T2的另一輸入端。由于IR2110 芯片從Hin端口輸入的信號經(jīng)處理后輸出，其延時量大于從Lin端口輸入的信號，其延時量 為100ns。那么主開關(guān)管控制信號的后沿脈沖將提前于截尾開關(guān)管控制信號的后沿脈沖，從 而減少主開關(guān)管和截尾開關(guān)管的共同導(dǎo)通時間。調(diào)制電路包括漏感尖峰吸收電路、脈沖整形和快關(guān)斷電路、泄放電阻R9和R7、主 開關(guān)管V5、截尾開關(guān)管V6、電阻網(wǎng)絡(luò)3和電源單元。RU R2和R3構(gòu)成主開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路。具體為在隔離變壓器Tl兩輸 出線路之間并聯(lián)電阻Rl和R2，隔離變壓器Tl其中一條輸出線路通過串聯(lián)電阻R3接入脈沖整形和快關(guān)斷電路；隔離變壓器Tl的另一條輸出線路直接接入脈沖整形和快關(guān)斷電路。脈沖整形和快關(guān)斷電路中，相互串聯(lián)的二極管V2和V3構(gòu)成整形電路，二極管VI、 三極管V4、電容Cf和電阻R8構(gòu)成快關(guān)斷電路。具體為R3未連接Tl的一端連接V2的陽 極，V2的陰極連接V3的陽極，V3的陰極連接主開關(guān)管V5的柵極，V2陽極連接Vl陰極，Vl 陰極連接V4發(fā)射極，V4集電極連接V3陰極，V4基極通過并聯(lián)在一起的R8和Cl*連接隔離 變壓器未連R3的一端和主開關(guān)管V5的源極；在主開關(guān)管V5的源極和柵極之間并聯(lián)R9，R9 為泄放電阻，阻值為兆歐級，從而與主開關(guān)管的輸入電容(為主開關(guān)管的分布參數(shù))結(jié)合維 持主開關(guān)管開通高電平，而不需要另外增加電容。R4、R5和R6構(gòu)成截尾開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路。具體為隔離變壓器T2兩輸 出線路之間并聯(lián)電阻R4和R5，T2 一端通過R6連接截尾開關(guān)管V6的柵極，T2另一端直接 接入截尾開關(guān)管V6的源極。此外，截尾開關(guān)管的柵極和源極之間并聯(lián)泄放電阻R7，R7的阻 值較小，為歐姆級，例如可以選取幾百歐姆。主開關(guān)管V5的漏極和源極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)1，電阻網(wǎng)絡(luò)1由串聯(lián)的多個電阻組 成，用于形成電壓偏置，該電阻網(wǎng)絡(luò)1為可選組成部件。截尾開關(guān)管V6的漏極和源極之間 連接電阻網(wǎng)絡(luò)2，電阻網(wǎng)絡(luò)2由串聯(lián)的多個電阻組成，為可選組成部件。主開關(guān)管V5的源極和截尾開關(guān)管V6的漏極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)3，電阻網(wǎng)絡(luò)3作為 負(fù)載，在主開關(guān)管和截尾開關(guān)管共同導(dǎo)通時，限制二者之間的能量。電阻網(wǎng)絡(luò)3的總阻值比 較小，為歐姆級，不超過1K，本發(fā)明一實施例中采用9個電阻通過串聯(lián)和并聯(lián)組成，9個電阻 平分為三組，每組內(nèi)的三個電阻并聯(lián)，三組相互串聯(lián)。主開關(guān)管V5的源極通過電阻R12連接行波管的柵極，R12可以采用無感電阻，能 夠承受瞬間大電流。主開關(guān)管V5的源極還通過放電管連接行波管的陰極K，以保護(hù)行波管的柵極。主開關(guān)管的漏極和截尾開關(guān)的源極分別連接電源單元的正負(fù)端。在一實施例中， 電源單元包括兩組電源，兩組電源串聯(lián)，兩組電源的串聯(lián)連接處與行波管陰極K相連。此 外，還可以為每組電源設(shè)置濾波電容Cxl和Cx2。上述浮動?xùn)艠O調(diào)制器的工作方式為控制脈沖經(jīng)過前后沿分離單元的處理后，得到前沿脈沖和后沿脈沖；前沿脈沖和 后沿脈沖共同進(jìn)入IR2110N7，后沿脈沖還進(jìn)一步進(jìn)入IR2110N8，經(jīng)IR2110的處理后，主開 關(guān)管控制信號的關(guān)斷脈沖與截尾開關(guān)管的導(dǎo)通脈沖之間形成IOOns的延時，且具有同時導(dǎo) 通時間，由于IR2110的延遲處理，使得同時導(dǎo)通時間比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的共同導(dǎo)通時間短。主開關(guān)管控制信號的前沿控制主開關(guān)管的導(dǎo)通，導(dǎo)通后通過主開關(guān)管的輸入電容 保持高電平，維持開關(guān)管的導(dǎo)通，后沿控制主開關(guān)管的關(guān)斷。截尾開關(guān)管控制信號的后沿脈 沖控制截尾開關(guān)管的導(dǎo)通并在后沿脈沖結(jié)束后關(guān)斷，截尾開關(guān)管的導(dǎo)通能夠改善輸出到行 波管柵極的脈沖后沿，令其后沿變陡。在快關(guān)斷電路部分，當(dāng)Tl輸出關(guān)斷脈沖時，加速電容Cf形成浪涌電流，加速V4的 快速導(dǎo)通，令主開關(guān)管通過V4、VI、R3、Tl形成回路，迅速泄放電荷，從而實現(xiàn)快速關(guān)斷。有益效果1、在隔離變壓器和脈沖整形驅(qū)動模塊之間增加漏感尖峰吸收單元，能夠吸收隔離變壓器輸出信號中的漏感尖峰，從而避免使用制作相對復(fù)雜、體積大、成本較高的低漏感變 壓器，從而有利于降低浮動?xùn)艠O調(diào)制器的成本和體積。2、本發(fā)明不在主開關(guān)管外部連接額外的電容，而是利用大阻值的R9和主開關(guān)管 中固有的分布電容(輸入電容)相結(jié)合，維持主開關(guān)管的導(dǎo)通電平，從而減小了浮動?xùn)艠O調(diào) 制器的體積。3、本發(fā)明采用驅(qū)動器IR2110實現(xiàn)信號驅(qū)動，利用了器件本身的延時特性，從而減 少主開關(guān)管和截尾開關(guān)管的共同導(dǎo)通時間，從而降低電路損耗，提高效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中浮動?xùn)艠O調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明浮動?xùn)艠O調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明主開關(guān)管和截尾開關(guān)管控制信號的示意圖。圖4為本發(fā)明前后沿分離電路、驅(qū)動和延時電路的電路圖。圖5為本發(fā)明調(diào)制電路的電路圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2為本發(fā)明浮動?xùn)艠O調(diào)制器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，該浮動?xùn)艠O調(diào)制器包括 前后沿分離電路、驅(qū)動和延時電路1、驅(qū)動和延時電路2、隔離變壓器Tl、隔離變壓器T2和調(diào) 制電路；其中，前后沿分離電路，從行波管柵極觸發(fā)脈沖中提取觸發(fā)脈沖的前沿和后沿，形成前 沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號；將前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號作為主開關(guān)管控制 信號輸入到驅(qū)動和延時電路1，將后沿負(fù)脈沖信號作為截尾開關(guān)管控制信號輸入到驅(qū)動和 延時電路2 ；驅(qū)動和延時電路1，對前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，分別 輸出到隔離變壓器Tl的兩輸入端；驅(qū)動和延時電路2，對后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，輸出到隔離變壓器T2 的一輸入端。如圖3所示，驅(qū)動和延時電路2對后沿負(fù)脈沖信號的延時時間稍長于驅(qū)動和 延時電路1對后沿負(fù)脈沖信號的延時時間，但是兩個延時時間之差不能大于后沿負(fù)脈沖的 脈寬，使得主開關(guān)管的關(guān)斷脈沖提前于截尾開關(guān)管的關(guān)斷脈沖，且令主開關(guān)管和截尾開關(guān) 管二者之間存在同時導(dǎo)通時間。為了減小前后沿分離電路的信號延時，使用7個TTL與非門作為前后沿分離電路 的主要元件。如圖4所示，行波管柵極觸發(fā)脈沖同時輸入與非門DlD的兩輸入端，DlD輸出 端通過阻容網(wǎng)絡(luò)(圖中該阻容網(wǎng)絡(luò)由R58和C31構(gòu)成)接DlA的一輸入端，還直接接DlC 的兩輸入端以及DlB的一輸入端；DlC的輸出端通過阻容網(wǎng)絡(luò)(圖中該阻容網(wǎng)絡(luò)由R55和 C30構(gòu)成)接DlB的另一輸入端，還直接輸入到DlA的另一輸入端；DlA的輸出端接D2A的 兩輸入端；D2A的輸出端輸出前沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電路1 ;D1B的輸出端分兩路，一路接 D2B的兩輸入端，另一路接D2C的兩輸入端；D2B的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電 路1 ；D2C的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給驅(qū)動和延時電路2。
仍如圖4所示，驅(qū)動和延時電路1和驅(qū)動和延時電路2均采用驅(qū)動芯片IR2110， 分別為N7和N8。一個IR2110芯片可以對兩路信號進(jìn)行驅(qū)動，但是兩路輸出端自身具有約 IOOns的傳輸延時差，本發(fā)明即可以利用給時差得到稍稍提前的主開關(guān)管控制信號的后沿 脈沖，從而達(dá)到減小主開關(guān)管和截尾開關(guān)管同時導(dǎo)通時長的效果。具體來說，前后沿分離電路分離出來的前沿負(fù)脈沖接入IR2110(N7)的高輸入端 Hin，后沿負(fù)脈沖接入IR2110(N7)的低輸入端Lin ；后沿負(fù)脈沖進(jìn)一步接入IR2110(N8)的 高輸入端Hin。IR2110N7的高輸出端HO通過隔直電容C4接隔離變壓器Tl的一輸入端，IR2110N7 的低輸出端LO接隔離變壓器Tl的另一輸入端。IR2110N8的HO通過限流電阻R59接隔離 變壓器T2的一輸入端，IR2110N8的LO接隔離變壓器T2的另一輸入端。由于IR2110芯片 從Hin端口輸入的信號經(jīng)處理后輸出，其延時量大于從Lin端口輸入的信號，其延時量為 100ns。那么主開關(guān)管控制信號的后沿脈沖將提前于截尾開關(guān)管控制信號的后沿脈沖，從而 減少主開關(guān)管和截尾開關(guān)管的共同導(dǎo)通時間。此外，IR2110N7和N8的電源端VCC均接+12V，從而實現(xiàn)電平變換。如果前后沿分離電路采用如圖4所示的TTL門電路，那么，在IR2110的輸入側(cè)， D2A的輸出端接IR2110(N7)的Hin，D2A的輸出端還通過上拉電阻R57接+5V ;D2B的輸 出端接IR2110 (N7)的Lin，D2B的輸出端還通過上拉電阻R56接+5V ；D2C的輸出端接 IR2110(N8)的Hin，D2C的輸出端還通過上拉電阻R56接+5V。如圖5所示，調(diào)制電路包括漏感尖峰吸收電路、脈沖整形和快關(guān)斷電路、泄放電阻 R9和R7、主開關(guān)管V5、截尾開關(guān)管V6、電阻網(wǎng)絡(luò)1、電阻網(wǎng)絡(luò)2、電阻網(wǎng)絡(luò)3和電源單元。RU R2和R3構(gòu)成主開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路。具體為在隔離變壓器Tl兩輸 出線路之間連接并聯(lián)Rl和R2，隔離變壓器Tl其中一條輸出線路通過串聯(lián)電阻R3接入脈沖 整形和快關(guān)斷電路；隔離變壓器Tl的另一條輸出線路直接接入脈沖整形和快關(guān)斷電路。脈沖整形和快關(guān)斷電路中，相互串聯(lián)的二極管V2和V3構(gòu)成整形電路，二極管VI、 三極管V4、Cl*和R8構(gòu)成快關(guān)斷電路。具體為R3未連接Tl的一端連接V2的陽極，V2的 陰極連接V3的陽極，V3的陰極連接主開關(guān)管V5的柵極，V2陽極連接Vl陰極，Vl陰極連接 V4發(fā)射極，V4集電極連接V3陰極，V4基極通過并聯(lián)在一起的R8和Cl*連接隔離變壓器未 連R3的一端和主開關(guān)管V5的源極；在主開關(guān)管V5的源極和柵極之間并聯(lián)R9，R9為泄放 電阻，阻值為兆歐級，從而與主開關(guān)管的輸入電容(分布參數(shù))結(jié)合維持主開關(guān)管開通高電 平，而不需要另外增加電容。R4、R5和R6構(gòu)成截尾開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路。具體為隔離變壓器T2兩輸 出線路之間連接并聯(lián)電阻R4和并聯(lián)電阻R5，T2 —端通過R6連接截尾開關(guān)管V6的柵極，T2 另一端直接接入截尾開關(guān)管V6的源極。此外，截尾開關(guān)管的柵極和源極之間并聯(lián)泄放電阻 R7，R7的阻值較小，為歐姆級，例如可以選取幾百歐姆。主開關(guān)管V5的漏極和源極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)1，電阻網(wǎng)絡(luò)1由串聯(lián)的多個電阻組 成，用于形成電壓偏置，該電阻網(wǎng)絡(luò)1為可選組成部件。截尾開關(guān)管V6的漏極和源極之間 連接電阻網(wǎng)絡(luò)2，電阻網(wǎng)絡(luò)2由串聯(lián)的多個電阻組成，為可選組成部件。主開關(guān)管V5的源極和截尾開關(guān)管V6的漏極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)3，電阻網(wǎng)絡(luò)3作為 負(fù)載，在主開關(guān)管和截尾開關(guān)管共同導(dǎo)通時，限制二者之間的能量。電阻網(wǎng)絡(luò)3的總阻值比較小，為歐姆級，不超過1K，本實施例中采用多個電阻通過串聯(lián)和并聯(lián)組成，如圖所示，9個 電阻平分為三組，每組內(nèi)的三個電阻并聯(lián)，三組相互串聯(lián)。主開關(guān)管V5的源極通過電阻R12連接行波管的柵極g，R12可以采用無感電阻，能 夠承受瞬間大電流。主開關(guān)管V5的源極還通過放電管連接行波管的陰極K，以保護(hù)行波管的柵極。電源單元的正負(fù)端(+Eg，-Eg)分別連接主開關(guān)管的漏極和截尾開關(guān)的源極，電源 單元包括兩組電源，兩組電源串聯(lián)，兩組電源的串聯(lián)連接處與行波管陰極K相連。此外，還 可以為每組電源設(shè)置濾波電容Cxl和Cx2。上述浮動?xùn)艠O調(diào)制器的工作方式為控制脈沖經(jīng)過前后沿分離單元的處理后，得到前沿脈沖和后沿脈沖；前沿脈沖和 后沿脈沖共同進(jìn)入IR2110N7，后沿脈沖還進(jìn)一步進(jìn)入IR2110N8，經(jīng)IR2110的處理后，主開 關(guān)管控制信號的關(guān)斷脈沖與截尾開關(guān)管的導(dǎo)通脈沖之間形成IOOns的延時，且具有同時導(dǎo) 通時間，由于IR2110的延遲處理，使得同時導(dǎo)通時間比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的共同導(dǎo)通時間短。主開關(guān)管控制信號的前沿控制主開關(guān)管的導(dǎo)通，導(dǎo)通后通過主開關(guān)管的輸入電容 保持高電平，維持開關(guān)管的導(dǎo)通，后沿控制主開關(guān)管的關(guān)斷。截尾開關(guān)管控制信號的后沿脈 沖控制截尾開關(guān)管的導(dǎo)通并在后沿脈沖結(jié)束后關(guān)斷，截尾開關(guān)管的導(dǎo)通能夠改善輸出到行 波管柵極的脈沖后沿，令其后沿變陡。在快關(guān)斷電路部分，當(dāng)Tl輸出關(guān)斷脈沖時，加速電容Cf形成浪涌電流，加速V4的 快速導(dǎo)通，令主開關(guān)管通過V4、VI、R3、Tl形成回路，迅速泄放電荷，從而實現(xiàn)快速關(guān)斷。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 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、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，包括前后沿分離電路、驅(qū)動和延時電路1、驅(qū)動和延時電路2、隔離變壓器T1、隔離變壓器T2和調(diào)制電路；前后沿分離電路，從行波管柵極觸發(fā)脈沖中提取觸發(fā)脈沖的前沿和后沿，形成前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號；將前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號作為主開關(guān)管控制信號輸入到驅(qū)動和延時電路1，將后沿負(fù)脈沖信號作為截尾開關(guān)管控制信號輸入到驅(qū)動和延時電路2；驅(qū)動和延時電路1，對前沿負(fù)脈沖信號和后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，分別輸出到隔離變壓器T1的兩輸入端；驅(qū)動和延時電路2，對后沿負(fù)脈沖信號進(jìn)行延時和驅(qū)動后，輸出到隔離變壓器T2的一輸入端；驅(qū)動和延時電路2對后沿負(fù)脈沖信號的延時時間長于驅(qū)動和延時電路1對后沿負(fù)脈沖信號的延時時間，兩個延時時間之差不大于后沿負(fù)脈沖的脈寬；調(diào)制電路包括由電阻R1、R2和R3構(gòu)成的主開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路、由二極管V2和V3構(gòu)成的整形電路、由二極管V1、三極管V4、電容C1*和電阻R8構(gòu)成的快關(guān)斷電路、由電阻R4、R5和R6構(gòu)成的截尾開關(guān)管的漏感尖峰吸收電路、電阻網(wǎng)絡(luò)3、泄放電阻R9和R7、主開關(guān)管V5、尾開關(guān)管V6和電源單元；隔離變壓器T1兩輸出線路之間并聯(lián)R1和R2，隔離變壓器T1其中一條輸出線路通過串聯(lián)的R3接入V2的陽極，V2的陰極連接二極管V3的陽極，V3的陰極連接主開關(guān)管V5的柵極，V2的陽極連接V1陰極，V1陰極連接三極管V4發(fā)射極，V4集電極連接V3陰極，V4基極通過并聯(lián)在一起的R8和C1*連接隔離變壓器T1未連R3的一端和主開關(guān)管V5的源極；在主開關(guān)管V5的源極和柵極之間并聯(lián)R9，R9的阻值為兆歐級；隔離變壓器T2兩輸出線路之間并聯(lián)R4和R5，T2一端通過R6連接截尾開關(guān)管V6的柵極，T2另一端直接接入截尾開關(guān)管V6的源極，截尾開關(guān)管6V 的柵極和源極之間并聯(lián)泄放電阻R7，R7的阻值為歐姆級；主開關(guān)管V5的源極和截尾開關(guān)管V6的漏極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)3，電阻網(wǎng)絡(luò)3的總阻值為歐姆級；主開關(guān)管V5的源極通過電阻R12連接行波管的柵極g；主開關(guān)管的漏極和截尾開關(guān)的源極分別連接電源單元的正負(fù)端。
2.如權(quán)利要求1所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，驅(qū)動和延時電路1和驅(qū)動和延時 電路2采用驅(qū)動芯片IR2110N7和驅(qū)動芯片IR2110N8實現(xiàn)；所述前后沿分離電路分離出來的前沿負(fù)脈沖接入N7的高輸入端Hin，后沿負(fù)脈沖接入 N7的低輸入端Lin ；后沿負(fù)脈沖進(jìn)一步接入N8的高輸入端Hin ；N7的高輸出端HO通過隔直電容C4接隔離變壓器Tl的一輸入端，N7的低輸出端LO接 Tl的另一輸入端；N8的HO通過限流電阻R59接隔離變壓器T2的一輸入端，N8的LO接T2 的另一輸入端。
3.如權(quán)利要求1或2所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，所述前后沿分離電路使用 TTL與非門實現(xiàn)；行波管柵極觸發(fā)脈沖同時輸入與非門DlD的兩輸入端，DlD輸出端通過阻容網(wǎng)絡(luò)接DlA 的一輸入端，還直接接DlC的兩輸入端以及DlB的一輸入端；DlC的輸出端通過阻容網(wǎng)絡(luò)接 DlB的另一輸入端，還直接輸入到DlA的另一輸入端；DlA的輸出端接D2A的兩輸入端；D2A的輸出端輸出前沿負(fù)脈沖給所述驅(qū)動和延時電路1 ；DlB的輸出端分兩路，一路接D2B的兩 輸入端，另一路接D2C的兩輸入端；D2B的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給所述驅(qū)動和延時電路1 ； D2C的輸出端輸出后沿負(fù)脈沖給所述驅(qū)動和延時電路2。
4.如權(quán)利要求1所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，該浮動?xùn)艠O調(diào)制器進(jìn)一步包括 電阻網(wǎng)絡(luò)1和電阻網(wǎng)絡(luò)2 ；主開關(guān)管V5的漏極和源極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)1，電阻網(wǎng)絡(luò)1由串 聯(lián)的多個電阻組成；截尾開關(guān)管V6的漏極和源極之間連接電阻網(wǎng)絡(luò)2，電阻網(wǎng)絡(luò)2由串聯(lián) 的多個電阻組成。
5.如權(quán)利要求1所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，所述電阻網(wǎng)絡(luò)3采用9個電阻通 過串聯(lián)和并聯(lián)組成，9個電阻平分為三組，每組內(nèi)的三個電阻并聯(lián)，三組相互串聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，R12為無感電阻。
7.如權(quán)利要求1所述的浮動?xùn)艠O調(diào)制器，其特征在于，主開關(guān)管V5的源極通過放電管 連接行波管的陰極K。
全文摘要
本發(fā)明公開了浮動?xùn)艠O調(diào)制器，該浮動?xùn)艠O調(diào)制器在隔離變壓器和脈沖整形驅(qū)動模塊之間增加漏感尖峰吸收單元，能夠吸收隔離變壓器輸出信號中的漏感尖峰，從而避免使用制作相對復(fù)雜、體積大、成本較高的低漏感變壓器，從而有利于降低了浮動?xùn)艠O調(diào)制器的成本和體積。本發(fā)明不在主開關(guān)管外部連接額外的電容，而是利用大阻值的泄放電阻R9和主開關(guān)管中固有的分布電容相結(jié)合，維持主開關(guān)管的導(dǎo)通電平，從而減小了浮動?xùn)艠O調(diào)制器的體積。本發(fā)明采用驅(qū)動器IR2110實現(xiàn)信號驅(qū)動，利用了器件本身的延時特性，從而減少主開關(guān)管和截尾開關(guān)管的共同導(dǎo)通時間，從而降低電路損耗，提高效率。
文檔編號H03K5/01GK101964646SQ201010297228
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者夏志軍, 朱元江, 王斌, 謝章貴, 黎濱 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所