CN107565845A - 一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法，通过m个开关组以串联的方式耦合在一起，构成一个完整的开关组模块。m个开关组中，每一个开关组由于其导通和关断的顺序和延时不同，所产生的脉冲电压是不完全相同的；这些脉冲电压叠加后，就可以在输出端产生所需的高压脉冲。开关组模块受控于控制模块，可以直接接收控制模块所传输的控制信号，在控制信号的作用下，开关组模块中每一个开关组的工作状态都可以得到控制。因此，在控制模块和开关组模块的配合下，调整开关组的工作状态，可以调整输出端的高压脉冲波形，从而改善高压脉冲和负载匹配的情况，实现高压脉冲和负载的匹配。

Description

一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法

技术领域

本发明涉及负载匹配装置，具体涉及一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法。

背景技术

在高压脉冲电源的实际使用过程中，随着负载的变化，输出的高压脉冲往往伴随着不同程度过冲、下冲、振铃等现象的发生，导致实际高压脉冲波形并不能达到理想的状况。其中，过冲可能导致信号的幅值超过电路和器件正常工作的允许范围；下冲的出现在某些情况下则会使波形幅值低于信号判决的阈值而产生错误；振铃现象在不同的应用场合下则可能干扰到输出信号的正常接收。因此，当过冲、下冲、振铃等现象较显著的时候，会严重影响的所输出脉冲信号的正常使用。当高压脉冲源用于等离子放电时，这些过冲、下冲和振铃等会影响等离子放电的产生，为了提高脉冲电源可靠性和实用性，如何采取有效的措施来抑制和减弱输出脉冲波形中的过冲、下冲、振铃的发生，使高压脉冲电源的负载良好地匹配，对等离子放电及相关研究有着重要意义。

从本质上讲，过冲、下冲以及振铃现象的发生是由于输出端的负载不匹配所导致的。对于集成化的元件和设备而言，必然存在着不可避免的寄生电容和电感，这些不可控的电容和电感正是引起负载失配的主要因素。随着不同的电压幅值、频率等参数的变化，寄生电容和电感对负载的影响程度也是不断变化的。因此，对高压脉冲而言，其脉冲波形必然会不同程度地出现过冲、下冲和振铃等现象，因此，很难在变化的脉冲参数下实现负载的完全匹配。为了尽可能地减弱寄生电容和电感对负载匹配状况的影响，主要有两种思路。一方面在设计和实现脉冲电源的过程中，采用优良的技术和器件尽量减小和抑制这些寄生因素的存在，另一方面则是通过对高压脉冲波形进行补偿调节，使其能够在不同的负载和不同的脉冲参数下实现匹配。相比之下，在脉冲电源的设计过程中优良技术和器件的引入和应用会大幅提高成本，并且目前还没有一种成熟且有效的设计方法来有效抑制和规避这些杂散参数。因此，对高压脉冲波形的补偿调节是一种更可行的使得高压脉冲和负载匹配的思路。

对高压脉冲波形进行补偿来改善负载匹配状况的方法有两种，一种是直接通过负载端增加补偿电容和补偿电感等元件，改善输出的脉冲波形。然而，随着电压幅值、频率等参数的变化，寄生的电容和电感对负载的影响程度也是变化的，因此这种补偿的方法实际上是很难实现的。另一种补偿的方法是间接补偿，即通过对高压脉冲的幅值、频率、上升沿、下降沿等参数进行调整，从而改善输出脉冲的波形的特征，抑制和减弱过冲、下冲、振铃等现象的出现。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高压脉冲电源的负载匹配装置及方法，对高压脉冲电源中开关组模块的导通和关断状态的调节，从而调节输出高压脉冲的幅值、频率、上升沿、下降沿等参数，使其能够补偿寄生电感和电容对输出高压脉冲波形的影响，最终实现高压输出脉冲和不同负载的匹配。

为了达到上述目的，一种高压脉冲电源的负载匹配装置，包括控制模块，控制模块连接开关组模块，开关组模块连接外加直流电源模块；

控制模块包括m路控制信号，m≥2，开关组模块包括m个串联的开关组，开关组之间的工作状态为相互独立的，控制模块的m路控制信号连接与其对应的开关组，首端开关组设置有高压脉冲输出GND，末端开关组设置有输出端；

控制模块用于对每一个开关组发出对应的控制信号，调节每一个开关组的导通时刻、关断时刻、导通延时及关断延时。

开关组包括开关S1和开关S2，开关S1和开关S2的输出接口接入下游开关组中开关S2的输入端，开关S1的输入端连接外加直流电源模块，首端开关组的S2输入端连接高压脉冲输出GND，末端开关组的输出接口接入输入端。

一种高压脉冲电源的负载匹配装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤一，控制模块根据负载所需参数，生成控制信号，并发送至开关组模块内对应的开关组；

步骤二，开关组模块在外加直流电源模块的驱动下，根据控制模块所发来的信号，对应的开关组根据不同的高压脉冲的电压参数、电流参数、上升沿参数、下降沿参数、脉宽参数以及频率参数，执行导通或关断或导通延时或关断延时的控制；

步骤三，开关组模块结合所有开关组的信号，最终从输出端输出高压脉冲信号的波形。

针对上升沿末端产生的过冲和振铃进行负载匹配的优化，是通过调节每个开关组的导通延时来实现，开关组模块有m个开关组，m≥2，高压脉冲的上升沿参数为T_r，每个开关组的固有导通时间为常数t_s，t＝0时刻第一个开关组开始导通，在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r1，第三个开关组相对于第二个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r2，以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r(m-1)，当m个开关组都完全导通时，有表达式：

T_r＝t_s+(t_r1+t_s)+(t_r2+t_s)+……+(t_r(m-1)+t_s)＝(t_r1+t_r2+……+t_r(m-1))+m·t_s

调节控制模块使调整后控制信号的延时信息发生变化，开关组模块中相应开关组的导通延时得到调整，改变每一个对应开关组的导通延时，最终使得上升沿末端向脉冲平坦区过渡时出现的过冲和振铃达得到抑制，此时开关组相应的导通延时变化量为Δt_r1，Δt_r2，……，Δt_r(m-1)，|Δt_r(m-1)|＜＜t_r(m-1)，负载匹配改善后的高压脉冲沿表达式为：

[(t_r1+Δt_r1)+(t_r2+Δt_r2)+……+(t_r(m-1)+Δt_r(m-1))]+m·t_s

＝(t_r1+t_r2+……+t_r(m-1))+m·t_s+(Δt_r1+Δt_r2+……+Δt_r(m-1))

≈T_r

在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的上升沿参数保持不变。

高压脉冲下降沿末端向零电平过渡的位置出现的下冲和振铃进行负载匹配的优化，是通过调节下降沿中每个开关组的关断延时来实现，开关组模块有m个开关组，m≥2，高压脉冲的下降沿参数为T_f，每个开关组的固有关断时间为常数t_x，t＝0时刻第一个开关组开始关断，在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f1，第三个开关组相对于第二个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f2，以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f(m-1)，当m个开关组都完全关断时，有表达式：

T_f＝t_x+(t_f1+t_x)+(t_f2+t_x)+……+(t_f(m-1)+t_x)＝(t_f1+t_f2+……+t_f(m-1))+m·t_x

调节控制模块使调整后控制信号的延时发生变化，开关组模块中相应开关组的关断延时得到调节，零电平过渡位置的下冲和振铃的波形变化情况，依次对每一路控制信号进行调节，改变每一个对应开关组的关断延时，最终使得下降沿末端向零电平的过渡位置出现的下冲和振铃得到改善，此时开关组相应的关断延时变化量为Δt_f1，Δt_f2，……，Δt_f(m-1)，|Δt_f(m-1)|＜＜t_f(m-1)，在改善后的负载匹配状况后有表达式：

[(t_f1+Δt_f1)+(t_f2+Δt_f2)+……+(t_f(m-1)+Δt_f(m-1))]+m·t_x

＝(t_f1+t_f2+……+t_f(m-1))+m·t_x+(Δt_f1+Δt_f2+……+Δt_f(m-1))

≈T_f

在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的下降沿参数保持不变。

通过调节每个开关组工作时产生的脉冲电压幅值大小来改善负载的匹配情况，由于开关组模块中，m个开关组通过串联的方式耦合在一起，总的脉冲电压幅值为U，每个开关组工作时产生的脉冲电压为U_k，k＝1,2,3,……,m，则输出电压幅值U＝U₁+U₂+……+U_m，调节和改变控制信号，使得每个开关组产生的脉冲电压发生变化，从而减小脉冲信号波形中的过冲、下冲和振铃，若每个开关组都得到调节，相应脉冲电压的变化量为ΔU_k，且|ΔU_k|<<U_k，因此有(U₁+U₂+……+U_m)+(ΔU₁+ΔU₂+……+ΔU_m)≈U，对于输出脉冲电压而言，在改善负载匹配状况的同时，脉冲电压幅值保持不变。

与现有技术相比，本发明的装置将m个开关组以串联的方式耦合在一起，构成一个完整的开关组模块，m个开关组中，每一个开关组由于其导通和关断的顺序和延时不同，所产生的脉冲电压是不完全相同的；这些脉冲电压叠加后，就可以在输出端产生所需的高压脉冲；开关组模块受控于控制模块，可以直接接收控制模块所传输的控制信号，在控制信号的作用下，开关组模块中每一个开关组的工作状态都可以得到控制。因此，在控制模块和开关组模块的配合下，调整开关组的工作状态，可以调整输出端的高压脉冲波形，从而改善高压脉冲和负载匹配的情况，实现高压脉冲和负载的匹配。

本发明的方法是控制模块根据负载所需参数，生成控制信号，分别作用于每一个开关组，使其按照相应的参数信息进行导通或关断或导通延时或关断延时，产生具有对应参数值的脉冲信号；m个开关组可以不同时导通，也可以不同时关断。每一个开关组在一定工作状态下的寄生电容和电感对负载匹配情况带来的影响程度是不同的，因此，对电压幅值、频率、上升沿、下降沿、脉冲宽度和脉冲数等高压脉冲参数的调整可以精确到每一个开关组，使得高压脉冲波形和负载的匹配情况得到有效的改善。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图；

图2是本发明中控制模块和开关组模块的信号传输与接收示意图；

图3是本发明中高压脉冲电源的开关组导通延时参数补偿原理示意图；

图4是本发明中高压脉冲电源的开关组关断延时参数补偿原理示意图；

图5是本发明中高压脉冲电源的电压幅值参数补偿原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

针对在负载失配的情况下，高压脉冲电源所输出的高压脉冲波形出现的过冲、下冲和振铃等现象，通过高压脉冲波形参数补偿的方法使其得到抑制和减弱，改善和优化了输出端负载的匹配状况。这种负载匹配的方法基于以控制模块和开关组模块为核心的脉冲电源基本结构，如图1所示。脉冲电源的功能结构由控制模块1、开关组模块2、外加直流电源模块3和输出端4构成。其中，外加直流电源模块3用于驱动开关组模块，给每一个开关组的两端提供一定的直流工作电压。控制模块1会产生控制信号作用于开关组模块2，通过调整和控制开关组模块2中每一个开关组的工作状态，从而调节高压脉冲的基本参数，包括电压、频率、上升沿、下降沿、脉冲宽度和脉冲数。开关组模块2可以直接接收控制模块所产生的控制信号，根据控制信号进入相应的工作状态，产生具有确定参数特征的脉冲。开关组所产生的脉冲电压叠加后将在输出端4输出最终的高压脉冲。

控制模块和开关组模块的具体结构和耦合方式如图2所示，控制模块1会产生控制信号传输到开关组模块2的接收端。控制模块1会产生m路(m≥2)独立的控制信号；开关组模块2也相应地由m个(m≥2)串联的开关组组成，开关组之间的工作状态是相互独立的，分别通过各自的控制端接收控制模块1所产生的不同控制信号，从而进入对应的开关组工作状态，在输出端4产生高压脉冲。开关组包括开关S1和开关S2，开关S1和开关S2的输出接口接入下游开关组中开关S2的输入端，开关S1的输入端连接外加直流电源模块3，首端开关组的S2输入端连接高压脉冲输出GND，末端开关组的输出接口接入输入端4。

控制模块1发出的每一路控制信号将调节每一个开关组的导通时刻、关断时刻、导通延时及关断延时，实现对开关组工作状态的控制。在外加直流电源3的驱动下，开关组的导通和关断的时刻以及导通和关断的延时，在输出端4对应于不同的高压脉冲的电压参数、电流参数、上升沿参数、下降沿参数、脉宽参数以及频率参数，决定高压脉冲信号的波形。因此，通过对开关组导通和关断的工作状态的控制可以实现对高压脉冲基本参数的控制。

本发明采用高压脉冲参数补偿的方法，通过对高压脉冲的电压、电流、上升沿、下降沿、脉宽及频率等参数的调整来减小输出端高压脉冲波形的过冲、下冲和振铃，从而间接实现对负载匹配情况的改善。开关组模块2中每一个开关组由一定的开关阵列构成，不同开关组的开关阵列结构相同，可采用相同或不同种类和参数的开关。由于实际的开关不可能瞬间实现导通或关断，不同开关组的导通时间和关断时间等工作状态完全由控制信号来决定。

在本发明中，针对上升沿末端产生的过冲和振铃进行负载匹配的优化，主要是通过调节每个开关组的导通延时来实现的。开关组模块有m个开关组(m≥2)，设高压脉冲的上升沿参数为T_r，每个开关组的固有导通时间为常数t_s，t＝0时刻第一个开关组开始导通。设在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r1，第三个开关组相对于第二个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r2,；以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r(m-1)。考虑到每个开关组的固有导通时间t_s，当m个开关组都完全导通时，有表达式：

T_r＝t_s+(t_r1+t_s)+(t_r2+t_s)+……+(t_r(m-1)+t_s)＝(t_r1+t_r2+……+t_r(m-1))+m·t_s

调节控制模块，使得在调整后控制信号的延时信息发生变化，开关组模块中相应开关组的导通延时得到调整。如图3所示，参考过渡位置过冲和振铃的波形变化情况，依次对每一路控制信号进行调节，改变每一个对应开关组的导通延时，最终使得上升沿末端向脉冲平坦区过渡时出现的过冲和振铃达得到抑制，设此时开关组相应的导通延时变化量为Δt_r1，Δt_r2，……，Δt_r(m-1)(|Δt_r(m-1)|＜＜tr_(m-1))；其中，Δt_r(m-1)可能是正数、负数或零。因此，负载匹配改善后的高压脉冲沿表达式为：

[(t_r1+Δt_r1)+(t_r2+Δt_r2)+……+(t_r(m-1)+Δt_r(m-1))]+m·t_s

＝(t_r1+t_r2+……+t_r(m-1))+m·t_s+(Δt_r1+Δt_r2+……+Δt_r(m-1))

≈T_r

由此可见，在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的上升沿参数基本保持不变。

针对高压脉冲下降沿末端向零电平过渡的位置出现的下冲和振铃进行负载匹配的优化，主要是通过调节下降沿中每个开关组的关断延时来实现。开关组模块有m个开关组(m≥2)，设高压脉冲的下降沿参数为T_f，每个开关组的固有关断时间为常数t_x，t＝0时刻第一个开关组开始关断。设在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f1，第三个开关组相对于第二个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f2,；以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f(m-1)。考虑到每个开关组的固有关断时间t_x，当m个开关组都完全关断时，有表达式：

T_f＝t_x+(t_f1+t_x)+(t_f2+t_x)+……+(t_f(m-1)+t_x)＝(t_f1+t_f2+……+t_f(m-1))+m·t_x

调节控制模块，使得在调整后控制信号的延时发生变化，开关组模块中相应开关组的关断延时得到调节。如图4所示，零电平过渡位置的下冲和振铃的波形变化情况，依次对每一路控制信号进行调节，改变每一个对应开关组的关断延时，最终使得下降沿末端向零电平的过渡位置出现的下冲和振铃得到改善，设此时开关组相应的关断延时变化量为Δt_f1，Δt_f2，……，Δt_f(m-1)(|Δt_f(m-1)|＜＜t_f(m-1))；其中，Δt_f(m-1)可能是正数、负数或零。因此，在改善后的负载匹配状况后有表达式：

[(t_f1+Δt_f1)+(t_f2+Δt_f2)+……+(t_f(m-1)+Δt_f(m-1))]+m·t_x

＝(t_f1+t_f2+……+t_f(m-1))+m·t_x+(Δt_f1+Δt_f2+……+Δt_f(m-1))

≈T_f

由此可见，在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的下降沿参数基本保持不变。

本发明中，不仅可以通过调节上升沿和下降沿中每个开关组的工作状态来实现优化高压脉冲电源的负载匹配情况，还可以通过调节每个开关组工作时产生的脉冲电压幅值大小来改善负载的匹配情况。如图5所示，开关组模块中，m个开关组通过串联的方式耦合在一起，设总的脉冲电压幅值为U，每个开关组工作时产生的脉冲电压为U_k(k＝1,2,3,……,m)，则输出电压幅值U＝U₁+U₂+……+U_m。调节和改变控制信号，使得每个开关组产生的脉冲电压发生变化，从而减小脉冲信号波形中的过冲、下冲和振铃。假设理想的状态下，每个开关组都得到调节，相应脉冲电压的变化量为ΔU_k(k＝1,2,3,……,m)且|ΔU_k|<<U_k，因此有:(U₁+U₂+……+U_m)+(ΔU₁+ΔU₂+……+ΔU_m)≈U。可见对于输出脉冲电压而言，在改善负载匹配状况的同时，脉冲电压幅值基本保持不变。

通过上述过程，在不同的脉冲参数下，以控制模块为核心，分别对开关组的导通、关断延时以及开关组产生的脉冲电压幅值进行调节，通过对高压脉冲基本参数的补偿，实现了高压脉冲参数和负载的匹配。

Claims (6)

1.一种高压脉冲电源的负载匹配装置，其特征在于，包括控制模块(1)，控制模块(1)连接开关组模块(2)，开关组模块(2)连接外加直流电源模块(3)；

控制模块(1)包括m路控制信号，m≥2，开关组模块(2)包括m个串联的开关组，开关组之间的工作状态为相互独立的，控制模块(1)的m路控制信号连接与其对应的开关组，首端开关组设置有高压脉冲输出GND，末端开关组设置有输出端(4)；

控制模块(1)用于对每一个开关组发出对应的控制信号，调节每一个开关组的导通时刻、关断时刻、导通延时及关断延时。

2.根据权利要求1所述的1一种高压脉冲电源的负载匹配装置，其特征在于，开关组包括开关S1和开关S2，开关S1和开关S2的输出接口接入下游开关组中开关S2的输入端，开关S1的输入端连接外加直流电源模块(3)，首端开关组的S2输入端连接高压脉冲输出GND，末端开关组的输出接口接入输入端(4)。

3.权利要求1所述的一种高压脉冲电源的负载匹配装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，控制模块(1)根据负载所需参数，生成控制信号，并发送至开关组模块(2)内对应的开关组；

步骤二，开关组模块(2)在外加直流电源模块(3)的驱动下，根据控制模块(1)所发来的信号，对应的开关组根据不同的高压脉冲的电压参数、电流参数、上升沿参数、下降沿参数、脉宽参数以及频率参数，执行导通或关断或导通延时或关断延时的控制；

步骤三，开关组模块(2)结合所有开关组的信号，最终从输出端(4)输出高压脉冲信号的波形。

4.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电源的负载匹配装置的工作方法，其特征在于，当针对上升沿末端产生的过冲和振铃进行负载匹配优化时，通过调节每个开关组的导通延时来实现，开关组模块有m个开关组，m≥2，高压脉冲的上升沿参数为T_r，每个开关组的固有导通时间为常数t_s，t＝0时刻第一个开关组开始导通，在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r1，第三个开关组相对于第二个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r2，以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全导通时所分配得的导通延时为t_r(m-1)，当m个开关组都完全导通时，有表达式：

T_r＝t_s+(t_r1+t_s)+(t_r2+t_s)+……+(t_r(_m-1)+t_s)＝(t_r1+t_r2+……+t_r(_m-1))+m·t_s

调节控制模块(1)使调整后控制信号的延时信息发生变化，开关组模块(2)中相应开关组的导通延时得到调整，改变每一个对应开关组的导通延时，最终使得上升沿末端向脉冲平坦区过渡时出现的过冲和振铃达得到抑制，此时开关组相应的导通延时变化量为Δt_r1，Δt_r2，……，Δtr_(m-1)，|Δt_r(m-1)|＜_＜t_r(m-1)，负载匹配改善后的高压脉冲沿表达式为：

[(t_r1+Δt_r1)+(t_r2+Δt_r2)+……+(t_r(_m-1)+Δt_r(_m-1))]+m·t_s

＝(t_r1+t_r2+……+t_r(_m-1))+m·t_s+(Δt_r1+Δt_r2+……+Δt_r(_m-1))

≈T_r

在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的上升沿参数保持不变。

5.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电源的负载匹配装置的工作方法，其特征在于，当高压脉冲下降沿末端向零电平过渡的位置出现的下冲和振铃进行负载匹配优化时，通过调节下降沿中每个开关组的关断延时来实现，开关组模块有m个开关组，m≥2，高压脉冲的下降沿参数为T_f，每个开关组的固有关断时间为常数t_x，t＝0时刻第一个开关组开始关断，在控制信号的作用下，第二个开关组相对于第一个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f1，第三个开关组相对于第二个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f2，以此类推，第m个开关组相对于第(m-1)个开关组完全关断时所分配得的关断延时为t_f(m-1)，当m个开关组都完全关断时，有表达式：

T_f＝t_x+(t_f1+t_x)+(t_f2+t_x)+……+(t_f(_m-1)+t_x)＝(t_f1+t_f2+……+t_f(_m-1))+m·t_x

调节控制模块(1)使调整后控制信号的延时发生变化，开关组模块(2)中相应开关组的关断延时得到调节，零电平过渡位置的下冲和振铃的波形变化情况，依次对每一路控制信号进行调节，改变每一个对应开关组的关断延时，最终使得下降沿末端向零电平的过渡位置出现的下冲和振铃得到改善，此时开关组相应的关断延时变化量为Δt_f1，Δt_f2，……，Δt_f(m-1)，|Δt_f(m-1)|＜＜t_f(m-1)，在改善后的负载匹配状况后有表达式：

[(t_f1+Δt_f1)+(t_f2+Δt_f2)+……+(t_f(_m-1)+Δt_f(_m-1))]+m·t_x

＝(t_f1+t_f2+……+t_f(_m-1))+m·t_x+(Δt_f1+Δt_f2+……+Δt_f(_m-1))

≈T_f

在改善负载匹配状况的同时，输出高压脉冲的下降沿参数保持不变。

6.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电源的负载匹配装置的工作方法，其特征在于，通过调节每个开关组工作时产生的脉冲电压幅值大小来改善负载的匹配情况，由于开关组模块(2)中，m个开关组通过串联的方式耦合在一起，总的脉冲电压幅值为U，每个开关组工作时产生的脉冲电压为U_k，k＝1,2,3,……,m，则输出电压幅值U＝U₁+U₂+……+U_m，调节和改变控制信号，使得每个开关组产生的脉冲电压发生变化，从而减小脉冲信号波形中的过冲、下冲和振铃，若每个开关组都得到调节，相应脉冲电压的变化量为ΔU_k，且|ΔU_k|<<U_k，因此有(U₁+U₂+……+U_m)+(ΔU₁+ΔU₂+……+ΔU_m)≈U，对于输出脉冲电压而言，在改善负载匹配状况的同时，脉冲电压幅值保持不变。