一种刚性固态调制开关模块及其组合电路的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及脉冲雷达发射机、电子加速器等装置中脉冲调制器的脉冲调制开关，以及高压直流开关等，尤其涉及一种刚性固态调制开关模块及其组合电路。
【背景技术】
[0002]在金属氧化物场效应管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGTBT)出现及其应用技术成熟以前，在雷达发射机和电子加速器等装置的脉冲调制器中几乎都是用充氢闸流管、真空电子三极管或类似的真空电子开关管作为脉冲调制开关。由于这些电子管不仅存在寿命问题，还需要提供灯丝电源和功率相对较大的触发信号，使得这些真空电子开关管式的脉冲调制开关及其脉冲调制器在使用中存在寿命短、可靠性低、效率低等问题；在应用中缺乏对真空电子开关管寿命的检测手段，通常只有在使用过程中等待闸流管等真空电子开关以“连通”、“不通”等各种故障形式表现出来才会更换，造成脉冲调制器频繁出现因开关管寿命终了带来的“故障”，为相关产品的正常使用带来极大的不便，并对调制器的可靠性产生较大的影响。
[0003]随着MOSFET和IGBT的出现，尤其是其组合应用技术的成熟，MOSFET和IGBT逐步替代各种真空电子开关管，成为脉冲调制器调制开关的主流，目前，除一些特殊装置仍然采用真空电子开关外，均采用以MOSFET、IGBT为代表的固态半导体构成的固态调制开关；虽然固态调制开关的应用越来越广，但是由于单个MOSFET、IGBT的工作电压、电流有限，在高压、大功率应用场合，需要采用多个器件进行串联、并联组合应用，而采用多个固态器件组合应用的调制开关，对每个器件的触发一致性、串联应用的均压措施、并联应用的均流措施等都有及其严格的要求，这些问题解决不好将对开关的应用、可靠性产生极大的影响，也是限制固态半导体开关广泛应用的瓶颈；而且工作电压越高、功率越大，组合器件的数量越多，难度越大，系统越复杂，设计的难度越高，可靠应用的可能性越小。
【发明内容】
[0004]为了克服目前固态开关器件在组合应用时所面临的设计及应用困难，缩短研制周期，提高固态开关的可靠性，灵活适应各种应用的需求，本发明提供一种刚性固态调制开关模块及其组合电路，刚性固态调制开关模块具有灵活适应工作电压需求、模块串联使用方便、寿命长、可靠性高等特点。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:一种刚性固态调制开关模块，其包括具有至少两个次级绕组的触发变压器、与该至少两个次级绕组相对应的至少两个开关器件的组件；每个器件的组件包括电子开关电路、固态开关器件、静态均压电路、动态均压电路；该电子开关电路的两个输入端分别与相应次级绕组的两端相连，该电子开关电路的两个输出端中的高压端与该固态开关器件的栅极连接，该电子开关电路的两个输出端中的低压端与该固态开关器件的源极连接；该静态均压电路与该动态均压电路均并联在该固态开关器件的源极与漏极之间；该电子开关电路用于将流经该触发变压器初级的正、负脉冲触发信号形成该固态开关器件的触发脉冲，其中，正脉冲对应触发脉冲的前沿，负脉冲对应触发脉冲的后沿，触发脉冲的宽度由正、负脉冲触发信号的时延决定。
[0006]作为上述方案的进一步改进，该固态开关器件为MOSFET或IGBT。
[0007]作为上述方案的进一步改进，该静态均压电路包括电阻R2，电阻R2的两端并联在该固态开关器件的源极与漏极之间。
[0008]作为上述方案的进一步改进，该动态均压电路包括二极管D、电阻R1、电容C ；电容C的一端经由电阻Rl连接至该固态开关器件的漏极，电容C的另一端连接至该固态开关器件的源极，二极管D并联在电阻Rl的两端。
[0009]作为上述方案的进一步改进，所有开关器件组件各自形成一个扇型区域，安装在一个正方形电路板上；以该电路板的中心为基准圆心，把该电路板等分成N+1个扇区，N是该模块包含的开关器件组件的个数，每个扇区放置一个该开关器件组件，多出的一个扇区为串联的固态开关器件头尾的绝缘隔离区域；该触发变压器采用圆环形铁芯，且安装于该电路板的中心并有N个次级绕组，N个次级绕组分别连接到N个开关器件组件的电子开关电路。
[0010]进一步地，该电路板的中心开设有一个圆孔，该圆孔与该触发变压器同心，该触发变压器的初级触发信号线在穿过该触发变压器的铁芯时还穿过该圆孔；该刚性固态调制开关模块还包括散热器，该散热器固定在该电路板上。
[0011]优选地，该散热器采用圆柱形散热器，该散热器上设置供该固态开关器件安装的平台，该平台形状与该固态开关器件的形状、大小相同，该平台高度为该电路板的厚度；该固态开关器件固定在平台上且引线焊接在该电路板上，该散热器上开设若干沟槽。
[0012]本发明还提供一种组合电路，其包括上述任意若干刚性固态调制开关模块，该若干刚性固态调制开关模块串联。
[0013]作为上述方案的进一步改进，每个刚性固态调制开关模块采用I个圆环形铁芯绕制触发变压器，初级为I匝或两匝；该组合电路由一根触发电缆穿过一个或多个模块的触发变压器中心，同时给各个模块馈送触发信号；在每个触发变压器的次级具有多组相同的隔离的绕组，分别给每个开关器件馈送触发信号，实现这些串联的固态开关器件的同步触发。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]1.本发明的刚性固态调制开关模块与单个固态开关器件具有相同的工作电流，但工作电压却有数倍(与串联固态开关器件的数量成正比)的提高；
[0016]2.在模块内部，各个固态开关器件共用一个触发变压器，分别连接到触发变压器的不同次级绕组而具有相同的触发电路；对每个固态开关器件采用相同的动态均压电路和静态均压电路措施，确保工作时，模块内各个固态开关器件能够等分模块所承担的工作电压，并在固态开关器件所允许的额定工作电压范围内；
[0017]3.采用一根(可以是多芯的)高压电缆穿过触发变压器，构成触发变压器的初级，并提供足够的绝缘，将触发信号同时馈送到次级连接的各个固态开关器件，控制固态开关器件同步导通或关断，实现触发的一致性；触发信号由正、反向脉冲信号组成，正向控制固态开关器件导通，反向控制固态开关器件关断；当正向脉冲宽度较宽或固态开关器件连续导通(直流工作)时，每隔一段时间，会补充一个正向触发脉冲，保持正向触发信号的持续；
[0018]4.当应用在更高的电压和功率下，可以很方便地用多个模块进行串、并联组合，而不是单个固态开关器件的组合，此时，馈送触发信号的初级电缆同时穿过所有组合应用的开关模块，避免采用单个固态开关器件串联应用所面临的诸多困难，应用十分便利。
【附图说明】
[0019]图1为本发明较佳实施方式提供的刚性固态调制开关模块的电路结构示意图。
[0020]图2为图1中刚性固态调制开关模块的应用示意图。
[0021]图3为本发明刚性固态调制开关模块的第一种组合电路的结构示意图。
图4为本发明刚性固态调制开关模块的第二种组合电路的结构示意图。
图5为本发明刚性固态调制开关模块的第三种组合电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]请参阅图1，本发明的刚性固态调制开关模块包括具有至少两个次级绕组的触发变压器T、与该至少两个次级绕组相对应的至少两个开关器件的组件、散热器(图未示)。每个开关器件组件包括电子开关电路K、固态开关器件V、静态均压电路、动态均压电路。该电子开关电路K的两个输入端分别与相应次级绕组