专利摘要

本发明公开了一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，涉及行波管技术，包括脉冲发生器、高压隔离脉冲变压器、触发隔离变压器、电容、电阻、可控硅；用脉冲发生器产生的脉冲前沿触发负脉冲发生器，负脉冲发生器输出经一隔直电容接高压隔离脉冲变压器初级一端，另一端接地，隔离脉冲变压器次级串联二极管、并联电容和可控硅；用脉冲发生器的脉冲后沿接驱动电路，驱动电路输出经一电容接触发隔离变压器，触发隔离变压器次级与可控硅串联，并与输出电路连接。本发明不使用MOS管，解决了抗辐照问题，并极大地降低了电路的成本，完全采用国产器件。

说明书

技术领域

本发明涉及行波管技术领域，为一种孔栅控制的行波管低损耗宽脉冲负电压调制电路。

背景技术

空间行波管广泛地用于卫星、导航定位、军事测绘、微波遥感、电子侦察与对抗、数据传输等方面，是军用和民用技术领域不可替代的重要器件[参考文献：廖复疆主编，《真空电子技术》(第二版)-信息化武器装备的心脏，国防工业出版社，北京(2008)]。为了控制行波管电子束的开通与关断，需要对行波管孔栅进行电压进行调制。

孔栅调制器一般采用耐高压VDMOS管作开关，通过主管和截尾管的交替工作对截止偏压和开通栅压进行斩波，形成调制波形。这种方案须有一独立负偏压电源，同时大量使用VDMOS管，耐行波管放电能力差，功耗大，抗辐照能力受到很大制约，在航天应用暴露出可靠性差，成本高的天然弱点。

发明内容

本发明的目的是公开一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，其调制器电路显著地提高了可靠性，降低了功耗和成本。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，其包括脉冲发生器、高压隔离脉冲变压器、触发隔离变压器、电容、电阻、可控硅；用脉冲发生器产生的脉冲前沿触发负脉冲发生器，负脉冲发生器输出经一隔直电容接高压隔离脉冲变压器初级一端，另一端接地，隔离脉冲变压器次级串联二极管、并联电容和可控硅；

用脉冲发生器的脉冲后沿接驱动电路，驱动电路输出经一电容接触发隔离变压器，触发隔离变压器次级与可控硅串联，并与输出电路连接。

所述的负电压调制器，其所述负脉冲发生器采用1us窄脉冲发生器驱动负偏压形成，负偏压保持电容典型值为100-200pF，以实现极低损耗。

所述的负电压调制器，其所述隔离脉冲变压器次级并联的电容，为300pF左右，调制器输出截止偏压时的带载能力为100uA左右。

所述的负电压调制器，其流程为：

a)将外触发脉冲分别提取前后沿，形成1us左右的窄脉冲，前沿脉冲通过脉冲放大电路驱动一高压隔离脉冲变压器；

b)高压隔离脉冲变压器次级输出经二极管给保持电容充电形成负偏压-Eg并维持；

c)后沿脉冲通过脉冲驱动电路触发截尾可控硅对保持电容放电，形成调制脉冲上升沿输出；

d)由于保持电容彻底放电，可控硅自动恢复截止。

所述的负电压调制器，其其输出脉冲宽度由外触发脉冲宽度确定，适用范围为10us～连续波，最大重复频率50kHz，前后沿小于0.5us。

所述的负电压调制器，其所述高压隔离脉冲变压器的变比n根据脉冲放大输出幅度Vi和负偏压-Eg幅度决定：n＝Eg/Vi。

所述的负电压调制器，其在输出截止偏压大于-800V，开通偏压负几伏时，脉宽1.7ms，占空比32％时，消耗初级28V母线电流不超过1mA。

所述的负电压调制器，其所述开通偏压负几伏，为-12V之内，开通偏压的具体数值由电位器R2调整。

本发明的一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，采用了独创的脉冲钳位副电平形成电路和可控硅截尾电路，在不使用VDMOS管的情况下大大地降低了功耗，电路中无不耐辐照器件，耐放电能力强且成本极其低廉，可完全满足行波管孔栅控制的技术要求。

附图说明

图1为本发明的一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器电路原理简图；

图2为本发明各主要节点时序及波形图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器电路。包括脉冲发生器、高压隔离脉冲变压器T1、触发隔离变压器T2、电容C、电阻R、二极管D、可控硅Q；用脉冲发生器产生的脉冲前沿触发负脉冲发生器，负脉冲发生器输出经一隔直电容C1接高压隔离脉冲变压器T1初级一端，另一端接地，隔离脉冲变压器T1次级串联二极管D1、并联电容C2、C3和可控硅Q1；

用脉冲发生器的脉冲后沿接驱动电路，驱动电路输出经一电容C5接触发隔离变压器T2，触发隔离变压器T2次级与可控硅Q1串联，并与输出电路连接。

将外触发脉冲分别提取前后沿，形成1us左右的窄脉冲，前沿脉冲通过脉冲放大电路驱动一高压隔离脉冲变压器T1，变比n根据脉冲放大输出幅度Vi和负偏压-Eg幅度决定：n＝Eg/Vi。

高压隔离脉冲变压器T1次级输出经二极管D1给保持电容C2、C3充电形成-Eg并维持。

后沿脉冲通过脉冲驱动电路触发截尾可控硅Q1对保持电容C2、C3放电，形成调制脉冲上升沿。由于保持电容C2、C3彻底放电，可控硅Q1自动恢复截止。

参见图2，为本发明的负电压调制器各主要节点时序及波形图。

本发明的一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，它的输出脉冲宽度由外触发脉冲宽度确定，适用范围为10us～连续波，最大重复频率50kHz，前后沿小于0.5us。在其典型应用情况下，即输出截止偏压大于-800V，开通偏压负几伏(在-12V之内，开通偏压的具体数值可由电位器R2调整)，脉宽1.7ms，占空比32％时，消耗初级28V母线电流不超过1mA。

本发明由于采用脉冲隔离变压器及电平钳位电路形成脉冲前沿及脉顶，采用小型可控硅进行脉冲截尾，不使用MOS管，解决了抗辐照问题，并极大地降低了电路的成本，可以完全采用国产器件。为保证100uA左右的负载能力，在隔离脉冲变压器次级并联300pF左右的电容，以增加脉冲变压器储能，增强调制器输出截止偏压时的带载能力(约100uA)。采用1us窄脉冲发生器驱动负偏压形成高压隔离脉冲变压器和截位可控硅触发隔离变压器，负偏压保持电容典型值较小(100-200pF)，可实现极低损耗。

本发明的一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器，采用了独创的脉冲钳位副电平形成电路和可控硅截尾电路，在不使用VDMOS管的情况下大大地降低了功耗，电路中无不耐辐照器件，耐放电能力强且成本极其低廉，可完全满足行波管孔栅控制的技术要求。

一种用于空间行波管控制极的宽脉冲低损耗负电压调制器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。