半桥式Marx电路高压脉冲来临时，通过&的串联放电回路对负载电感储能；当半桥式Marx电路高压脉冲结束时，由于电感电流不能突变，负载电感则需要续流通路，同时V。由高压变为O的时间大于电阻负载时的用时；t2时刻负载电感则通过两个反并联二极管和回路分别续流；直到t3时刻另一反并联二极管和回路也成为了负载电感的续流通路；t4时刻续流结束，V。= O ;%时刻负载电感则通过两个反并联二极管和回路分别续流，直到t9时刻由另一反并联二极管和回路也成了负载电感的续流通路；t 1(|时刻续流结束，V。=0，完成了感性负载时的双极性高压脉冲的输出。
[0041]上述技术方案的有益效果为:能够在极性可调方波高压脉冲电源电路保持感性负载时，保持负载电感正常储能和续流。
[0042]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0043]提出了一种新型极性可调方波高压脉冲源电路，实际的脉冲电源通过IGBT开关有效地将直流充电电源隔离开来，使脉冲源工作更加安全可靠。另外，脉冲电源产生双极性脉冲的控制策略则有效地避免了 H桥IGBT开关在高压下的通断。H桥正向或者负向放电通道总会在前端Marx的高压脉冲产生前闭合，结束后断开，因而H桥IGBT开关总是在Vce ^ O时完成通断。不但避免了复杂的动态均压设计，减小了开关损耗，而且实现了脉冲源良好的多负载适应性。其次，自行设计的IGBT驱动电路不但提供了足够的峰值电流和驱动功率，还采用了浮地驱动的设计方法控制IGBT的通断，其具有12kV的隔离能力，将驱动电源通过光纤将信号发生电路与高压侧隔离开来，使驱动系统工作安全可靠。另外，驱动采用负压关断的方式，有效地防止了因寄生参数导致IGBT误开通问题的发生，提高了系统工作稳定性。
[0044]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0045]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0046]图1是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源主拓扑系统结构示意图；
[0047]图2是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源半桥式Marx级联H桥拓扑电路示意图；
[0048]图3(1)是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源双极性方波高压脉冲及其开关控制时序不意图；
[0049]图3(2)是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源脉冲源带阻性负载仿真波形示意图；
[0050]图3(3)是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源脉冲源带容性负载仿真波形示意图。
[0051]图3(4)是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源脉冲源带感性负载仿真波形示意图。
[0052]图4是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源储能电容Cj并联充电回路示意图；
[0053]图5是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源Vo为正脉冲时储能电容Cj串联放电回路不意图；
[0054]图6是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源Vo为负脉冲时储能电容Cj串联放电回路不意图；
[0055]图7是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源Vo为正脉冲时的负载电容放电回路不意图。
[0056]图8是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源Vo为负脉冲时的负载电容放电回路不意图。
[0057]图9是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源负载电感正向续流回路示意图。
[0058]图10是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源负载电感负向续流回路示意图。
[0059]图11是本发明新型极性可调方波高压脉冲电源H桥单个桥臂的均压电路图。
【具体实施方式】
[0060]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0061]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“输入端”、“输出端”、“正向”、“负向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0062]在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“级联”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是半桥式Marx电路级联H桥，也可以是半桥式Marx电路与H桥连接，两种电路输入端与输出端分别的连通，可以是两端相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0063]如图1所示，该新型极性可调方波高压脉冲电源主拓扑系统结构由可调高压直流电源1、半桥式单极性Marx电路2、H桥电路3、负载4、信号发生电路5、高压和差分探头6、示波器7组成。信号发生电路5输出端分别连接可调高压直流电源1、半桥式单极性Marx电路2、H桥电路3的输入端，半桥式单极性Marx电路2输出端连接H桥电路3，H桥电路3输出端分别连接高压和差分探头6、信号发生电路5输入端以及负载4输入端，高压和差分探头6连接示波器7。通过改变信号发生电路5输出的PWM开关控制信号的频率和占空比即可改变频率和脉宽，而通过调节高压直流电源I的输出电压即可实现连续可调。
[0064]可调高压直流电源I采用直流电源(UdcX800V)，rd。选取70Ω、200W的铝壳电阻，即可实现7kV高压脉冲的输出。
[0065]所述的新型极性可调方波高压脉冲电源电路，优选的，所述半桥式Marx电路包括:第一级半桥式Marx电路，第η级半桥式Marx电路，所述η多2，
[0066]第I级半桥式Marx电路包括:开关Tcfl、开关Tca、开关Tdl，
[0067]半桥式Marx电路连接可调高压直流电源Ud。，所述可调高压直流电源内阻为rd。；所述内阻rd。一端连接电源U d。，所述内阻rd。另一端连接开关T μ—端、所述开关T μ另一端分别连接电容C1 一端和开关T dl—端，所述开关T dl另一端分别连接开关T。工一端和第η级半桥式Marx电路另一端，所述开关!^另一端连接电容C工另一端，所述电容C工另一端还连接电源Ud。另一端和H桥电路一端，所述开关T dl—端还连接第η级半桥式Marx电路一端；
[0068]第η级半桥式Marx电路包括:开关Tm和开关T dn、电容Cn、二极管Dm，
[0069]所述开关Tdl—端连接二极管D m正极，所述二极管D m负极分别连接电容C n—端和开关Tdn—端，所述开关T &另一端连接开关T m—端，所述开关T。?另一端分别连接H桥电路另一端和电容Cn另一端，所述电容Cn另一端还连接开关T cl一端。
[0070]所述的新型极性可调方波高压脉冲电源电路，优选的，所述半桥式Marx电路包括:开关Tetl、开关Tel、开关Tdl，
[0071]半桥式Marx电路连接可调高压直流电源Ud。，所述可调高压直流电源内阻为rd。；所述内阻rd。一端连接电源U d。，所述内阻rd。另一端连接开关T μ—端、所述开关T μ另一端分别连接电容C1 一端和开关T dl—端，所述开关T dl另一端分别连接开关T U—端和H桥电路另一端，所述开关TcaS—端连接电容c i另一端，所述电容c i另一端还连接电源u d。另一端和H桥电路一端。
[0072]所述的新型极性可调方波高压脉冲电源电路，优选的，所述H桥电路包括:开关H1+、开关H1-、开关H2+、开关H2_，
[0073]所述开关H1-—端分别连接开关H 2+—端和半桥式Marx电路一端，所述开关H 2_另一端分别连接电阻R和开关H1+—端，所述H 1+另一端分别连接半桥式Marx电路另一端和开关H2+—端，所述开关H 2+另一端连接电感L 一端和开关H卜另一端，电阻R、电容C和电感L依次串联。
[0074]所述的新型极性可调方波高压脉冲电源电路，优选的，所述开关H1+、开关H1-、开关H2+、开关H2-分别包括:M个晶体管，所述M多3，所述M个晶体管依次串联。
[0075]所述的新型极性可调方波高压脉冲电源电路，优选的，还包括:IGBT驱动电路，所述IGBT驱动电路为DC-DC高压隔离电源模块，非隔离型驱动芯片、光纤信号接收模块；
[0076]所述IGBT驱动电路采用浮地驱动的设计，并利用DC-DC高压隔离电源模块，实现驱动电源与高压主回路的安全隔离；驱动控制的PWM信号则通过光纤信号接收模块从微控制器传输到非隔离型驱动芯片的信号输入端，控制I