所提出的设计涉及电气工程并且可以用于提供具有辐射到环境的最小可能级别的电磁干扰/噪声的高压脉冲电源。
背景技术：
：类似的工程设计已经在
技术领域：
：中已知，参看例如d.makashov“technologyofactivedampingindc-dcconverters”(http://www.twirpx.com/file/482591和http://www.bludger.narod.ru/actcl.pdf)。在选择作为模拟的、在电感负载中生成高脉冲电压的已知方法的基本点在于：-提供高dc电压和低dc电压；-生成具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的序列；-通过两个不同的延迟元件延迟具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲，并且将如此延迟的具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲施加到控制电路的两个不同输入；-使用控制电路生成控制方形脉冲的第二序列，并且将其施加到第一受控门的控制输入；-由第一受控门将电感负载周期性地连接到高dc电压源的输出，由此在电感负载中获得高脉冲电压；-使用控制电路生成控制方形脉冲的第三序列并且将其施加到第二受控门的控制输入，如此提供周期性的连接和断开第二受控门的负载；因此能够生成短期脉冲电磁噪声。所提出的设计与上面识别的设计共享下面的共同特征：-提供高dc电压和低dc电压；-生成具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的序列；-生成控制方形脉冲的第二序列；-将控制方形脉冲施加到第一受控门的控制输入；-生成控制方形脉冲的第三序列；-提供周期性的连接和断开第二受控门的负载；-由第一受控门将电感负载周期性地连接到高dc电压源的输出；-在电感负载中提供具有预先设置脉冲持续时间的高脉冲电压。同样已知一种设计(于2011年12月15日公开的美国专利申请20110305048a1)，其中公开在电感负载中提供高脉冲电压的方法。选择最接近的模拟，原型，并且其基本点涉及：-提供高dc电压和低dc电压；-生成具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第一序列；-将控制方形脉冲的第一序列施加到第一受控门的控制输入；-由第一受控门将电感负载周期性地连接到高dc电压源的输出，由此在电感负载中获得具有预先设置脉冲持续时间的高脉冲电压；以及-生成具有另一个预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第二序列；-将控制脉冲的第二序列施加到第一受控开关的控制输入；-由第一受控开关周期性地断开和连接控制第二受控门与其负载的线路；因此能够生成短期脉冲电磁噪声。所提出的设计与上面识别的原型共享下面的共同特征：-提供高dc电压和低dc电压；-生成具有预先设置脉冲持续时间的控制脉冲的第一序列；-将控制脉冲的第一序列施加到第一受控门的控制输入；-由第一受控门将电感负载周期性地连接到高dc电压源的输出；-如此在电感负载中获得具有预先设置脉冲持续时间的高脉冲电压；以及-生成具有另一个预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第二序列；-将控制脉冲的第二序列施加到第一受控开关的控制输入；以及-由第一受控开关周期性地断开和连接控制第二受控门与其负载的线路。在上面讨论的任何现有技术设计中不可能实现的效果在于防止短期脉冲电磁噪声(在电感负载中提供高脉冲电压的过程中在它们中出现)发生。在现有技术设计中不能够实现上面识别的效果的原因相信是不注意减少辐射到环境的短期脉冲电磁噪声的级别的问题。考虑现有技术设计的特性，有可能得出结论，具有用于在电感负载中提供确保辐射到环境的最小可能级别的短期脉冲电磁噪声的高脉冲电压的手段的问题是当前感兴趣的。技术实现要素：上面提及的效果通过提出在电感负载中生成高脉冲电压的方法而实现，方法包括：-提供高dc电压和低dc电压；-生成具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第一序列；-将具有预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第一序列施加到第一受控门的控制输入；-由第一受控门将电感负载周期性地连接到高dc电压源的输出；-如此在电感负载中获得具有预先设置脉冲持续时间的高脉冲电压；以及-生成具有另一个预先设置脉冲持续时间的控制方形脉冲的第二序列；-将控制脉冲的第二序列施加到第一受控开关的控制输入；-由第一受控开关周期性地断开和连接第二受控门的控制输入与其负载；-将具有预先设置脉冲持续时间的控制脉冲的第一序列转变成控制脉冲的第三序列，第三序列的脉冲的后沿领先第一序列的脉冲的后沿预先设置的值；以及-将控制脉冲的第三序列施加到第二受控开关的控制输入，第二受控开关将来自低电压源的输出的低电压周期性地施加到第二受控门的控制输入；-由此当在电感负载中生成高脉冲电压时，防止短期脉冲电磁噪声发生。这样，获得上面识别的效果。回顾现有技术设计显示：它们没有一个包括特征(已知特征和新特征)的这种集合。可以看出，所提出的设计满足新颖性和创造性的准则。附图说明所提出的在电感负载中提供高脉冲电压的方法通过随后的说明书和附图而例示，其中图1是实现所提出的方法、用于在电感负载中提供高脉冲电压的装置的功能原理图；以及图2是例示装置的操作的电压的流程图。具体实施方式实现所提出的方法、用于在电感负载中提供高脉冲电压的装置包括：-高dc电压源1；-电感负载2，制造成磁性导体上的绕组，并且包括使用铁磁芯的变压器3的初级绕组和连接到例如整流器的次级绕组，电感负载2经由其端子的一个(第一个)4连接到高dc电压源1的正极端子5；-第一可控门6(包括例如mos晶体管)，由其第一端子7(由mos晶体管的漏极)连接到电感负载2的另一个(第二)端子8，并且由其第二端子9连接到高dc电压源1的负极端子10(连接在mos晶体管的源极与第一受控门6的第二端子之间的可以是限制流动通过第一受控门的mos晶体管的源极的电流的值的低欧姆电阻器11)；-低dc电源12，由其负极端子13连接到高dc电压源1的负极端子10；-控制电路14，由其正极功率输入15连接到低dc电压源12的各自(正极)端子16，由其负极功率输入17连接到低dc电压源12的各自(负极)端子13，并且由其第一输出18连接到第一受控门6的控制输入19(到mos晶体管的栅极)；-第一电容器20，由其一个(第一)板极21连接到电感负载的第二端子8；-二极管22，由其阴极23连接到第一电容器20的另一个(第二)板极；-第一受控开关，由其第一输入26连接到第一电容器20的第一板极21，并且由其第二输入27连接到第一电容器20的第二板极24；-第二受控开关28，由其一个(第一)输入29连接到低dc电压源12的正极端子16，由其输出30连接到二极管22的阳极31，并且由其第二输入32连接到低dc电压源12的负极端子13；-方形脉冲持续时间的第一转换器33，由其输入34连接到控制电路14的第一输出18，由其输出35连接到第二受控开关28的控制输入36，并且由其功率输入37、38连接到低dc电压源12的各自端子16和13；-第二电容器39，由其板极的一个(第一个)40连接到高dc电压源1的正极端子5；-第二受控门41(包括例如mos晶体管)，由其第一(主)端子42(mos晶体管的漏极)连接到第二电容器39的另一个(第二)板极43，由其第二端子44(mos晶体管的源极)连接到电感负载2的第二端子8，并且由其控制输入45连接到第一受控开关25的输出46；-控制电路14，包括：例如，串联连接的方形脉冲的生成器47，方形脉冲的延迟的元件48，以及方形脉冲持续时间的第二转换器49，连接到延迟元件48的输入51的方形脉冲的生成器47的输出50是控制电路14的第一输出18，并且方形脉冲持续时间的第二转换器40的输出52是连接到第一受控开关25的控制输入54的控制电路14的第二输出53。图2中所示并且在实现所提出的方法的装置中起作用的电压的流程图例示：a)高dc电压源1的dc电压u0；b)控制电路14的第一输出18处，具有预先设置持续时间τsq1的控制方形脉冲；c)方形脉冲持续时间的转换器33的输出35处，具有预先设置持续时间τsqs，锯齿脉冲电压的控制方形脉冲，τsqs＝τsq1-δτ，其中δτ>τ二极管是确保将二极管22的阳极预先连接到低dc电压源12的负极端子的保护时间间隔的值。d)二极管22的连续状态：二极管接通，二极管在τ二极管期间变得关闭，以及二极管关闭；e)电感负载2处端子8与4之间的高脉冲电压；f)控制电路14的第二输出53处，τsq2持续时间的控制脉冲，这些控制脉冲相对于控制电路14的第一输出18处方形控制脉冲τsq1的后沿延迟τsqd的值；g)第一受控门6的低欧姆电阻器11处的锯齿脉冲电压(该电压反映当具有预先设置持续时间τsq1的方形控制脉冲起作用时电感负载中电流的变化)。实现所提出的方法、在电感负载中提供高脉冲电压的装置如下操作。持续时间τsq1的方形脉冲(参看图2b)从控制电路14的输出18来到第一受控门6的控制输入19(到mos晶体管的栅极)并且因此打开第一受控门6。就这样，电感负载2的第二端子8的电势相对于连接到彼此的高dc电压源1的负极端子10和低dc电压源12的负极端子13变得接近于零。因此，电感负载2的端子8和4之间的电压差变得接近于高dc电压源1的输出电压的值，并且电感负载2开始积累高压方形脉冲(相对于高dc电压源1的正极端子5)，其转变到变压器3的次级绕组中。同时，来自控制电路14的第一输出18的方形脉冲来到方形脉冲持续时间的第一转换器33的控制输入34，方形脉冲持续时间的第一转换器33在其输出35处生成持续时间为τsqs＝τsq1-δτ的方形脉冲(参看图2c的流程图)，该方形脉冲来到第二(另外的)受控开关28的控制输入36。由于上面讨论的控制脉冲的作用，第二受控开关28将其(连接到低dc电压源12的正极端子16的)第一输入29连接到其(连接到二极管22的阳极31的)输出30。结果，电流开始从低dc电压源12的正极端子16流动通过第二受控开关28、打开的二极管22、第一电容器20以及打开的第一受控门6。该电流给第一电容器20充电，因此在其板极21和24上造成电压，电压的值接近于低dc电压源12的输出电压。在持续时间为τsqs＝τsq1-δτ的控制脉冲在第二受控开关28的控制输入36处结束后，开关28将其(与低dc电压源12的负极端子13相连接的)第二输入32连接到其(与二极管22的阳极相连接的)输出30。因此，二极管22关闭，因为施加到其阴极23的是先前充电的第一电容器20的板极之间的电压，该电压接近于低dc电压源12的输出电压。由于二极管22响应时间，它的关闭花费时间τ二极管(参看图2中图表2d)。如果方形脉冲持续时间转换器33的输出35处控制脉冲的持续时间τsqs是这样的：使得τsq1-τsqs＝δτ>τ二极管，那么二极管22将在控制电路14的输出18处持续时间τsq1的控制脉冲结束以前可靠地关闭(参看图2中图表2c，d)。在来到第一受控门6的控制输入19(mos晶体管的栅极)的持续时间τsq1的方形脉冲结束之后，第一受控门6关闭，并且等于高dc电压源1的输出电压与电感负载2的端子8和4之间的电压的总和的高电压出现在连接到电感负载2的端子8的第一受控门的第一端子(mos晶体管的漏极)处。此时，电感负载2的端子8和4之间的电压差改变其符号(参看图2中图表2e)指示在电感负载中生成负极性的高脉冲电压结束。由于到此时二极管22已经可靠地关闭(参看图2中图表2d)的事实，在实现所提出的方法、用于生成高脉冲电压的装置中，没有通过未完全关闭二极管22的脉冲电流浪涌发生－不像实现现有技术方法的装置。在图2中图表2g上，可以看到第一受控门5的低欧姆电阻器11处的脉冲电压，其反映预先设置持续时间τsq1的控制方形脉冲的作用期间电感负载2中电流的变化。它显示没有在现有技术装置中由通过未完全关闭二极管22的脉冲电流的浪涌所引起的短期功率脉冲噪声在电感负载2中生成负极性的高脉冲电压结束时发生，这导致更好的电磁兼容性。当第一受控门6关闭时(在持续时间τsq1的控制方形脉冲结束之后)，电压基本上即刻从高dc电压源1的正极端子5经由电感负载2出现在其第一端子7(mos晶体管的漏极)处。等于高dc电压源1的输出电压与电感负载2的端子8和4之间的电压的总和的这个电压施加到第一电容器20的第一板极21，第一电容器20先前充电至等于低dc电压源12的输出电压的电压。结果，第一受控开关25的第一输入26与第二输入27之间的电压差保持近似等于低dc电压源12的输出电压，但是(相对于连接到彼此的高dc电压源1的负极端子10和低dc电压源12的负极端子13的电势)偏移等于高dc电压源1的输出电压与电感负载2的端子8和4之间的电压的总和的值。从控制电路14的方形脉冲生成器47的输出50，已经经过控制电路14的延迟元件48和方形脉冲持续时间转换器49并且已经如图2中图表2f中所例示的进行转换的方形脉冲来到第一受控开关25的控制输入54。由于持续时间τsq2的那些脉冲的作用，第一受控开关25将其第一输入27与其输出46相连接，因此分别地将第一电容器20的第二板极24与第二受控门41的控制输入45相连接。因此，第二受控门41打开，因为第一受控开关25的输出46处的电势变得比第二受控门41的第二端子44(mos晶体管的源极)的电势高出第一电容器20的板极24和21之间的电压的值(其接近于低dc电压源12的输出电压)。只要第二受控门41打开，对第二电容器39重新充电在包括电感负载2的第一端子4、第二电容器39、打开的第二受控门41以及电感负载2的第二端子8的电路中发生。在第一受控开关25的控制输入处持续时间τsq2的控制方形脉冲结束之后，受控门6和41关闭(如图2中图表2b和2f例示的)，并且图2的图表2e中例示的阻尼振动出现在由变压器3初级绕组漏电感和变压器3寄生电容(未示出)形成的谐振电路中。在第一受控门6的第一(主)端子7(mos晶体管的漏极)处电压的最小值时，来自控制电路14的输出18的持续时间τsq1的控制方形脉冲再次施加到第一受控门25的控制输入19，并且所有处理重复自身。这样，所提出的在电感负载中生成高脉冲电压的方法允许提供在辐射到环境中的较少噪声级别方面有利地不同于现有技术的装置。组成上面讨论的装置的功能单元可以以各种方式实现。方形脉冲持续时间转换器33和49可以例如作为例如在robertj.traister的“the555icprojectbook”，tabbooks，1985中描述的单稳态多振动器，或者根据“amonostablemultivibrator–monostablecircuit.adesignofamonostablemultivibrator.”(http://www.meanders.ru/odnovibrator.shtml)中公开的图解而实现。受控开关7，41的功率组件可以包括mos晶体管或者igbt或者双极型晶体管或者晶闸管等。装置的所有其他元件在本
技术领域：
：中众所周知并且在关于脉冲技术和无线电电子学的许多出版物中公开。当前第1页12当前第1页12