CN109417381A - 生成高脉冲电压的设备 - Google Patents

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Abstract

用于生成高脉冲电压的设备包括高直流电压源(1)、电感负载(9)、两个可控门(7)和(12)、可控开关(41)，以及串联连接的电容器(31)、二极管(30)和另外的可控开关(47)以及来自矩形脉冲生成器(21)的脉冲的可控脉冲持续时间变换器(52)。这导致发射到周围的干扰级别的降低。

Description

生成高脉冲电压的设备
技术领域
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周围环境中的不可减少级别的电磁干扰(脉冲噪声)的脉冲电源。
背景技术
已知具有类似的设计，参看于2011年12月15日公开的US20110305048A1，包括下面的特征的集合：
-高DC电压源(HDCVS)；
-第一(存储)电容器，其一个(第一)极板连接到HDCVS的正极端子，并且其另一个(第二)极板连接到HDCVS的负极端子；
-第一可控门；
-电感负载(制造成变压器的初级绕组，变压器的次级绕组连接到整流器)；
-第二可控门；
-低DC电压源(LDCVS)(包括变压器的第三绕组、整流二极管和滤波电容器)，其负极端子连接到HDCVS的负极端子；
-控制电路，其第一输入连接到第二可控门的控制输入，并且其功率输入连接到LDCVS的各自端子；
-第一(升压)二极管，其阳极连接到LDCVS的正极端子；
-第二(升压)电容器，其一个(第一)极板连接到第一二极管的阴极；
-第二二极管；
-第三二极管；
-可控开关，其第一输入连接到第二(升压)电容器的第一极板，其第二输入连接到第二(升压)电容器的第二极板，其输出连接到第一可控门的控制输入，并且其控制输入连接到控制电路的第二输出；
-第三电容器(阻塞电容器)，其一个(第一)极板连接到HDCVS的正极端子并且其另一个(第二)极板连接到第一可控门的第一端子；
第一可控门的第二端子连接到第二电容器的第二极板，电感负载的第一端子连接到HDCVS的正极端子，电感负载的第二端子连接到第二可控门的第一端子，第二可控门的第二端子连接到HDCVS的负极端子，第二二极管的阳极连接到第二可控门的第一端子，第二二极管的阴极连接到第一可控门的第一端子，第三二极管的阳极连接到HDCVS的负极端子，并且第三二极管的阴极连接到第二二极管的阳极。
上面识别的模拟与所提出的设计的共同特征是：
-HDCVS；
-第一(存储)电容器，其一个(第一)极板连接到HDCVS的正极端子，并且其另一个(第二)极板连接到HDCVS的负极端子；
-第一可控门；
-电感负载；
-第二可控门；
-LDCVS，其负极端子连接到HDCVS的负极端子；
-第一二极管；
-第二电容器，其一个(第一)极板连接到第一二极管的阴极；
-第二二极管；
-第三二极管；
-可控开关，其第一输入连接到第二电容器的第一极板，其第二输入连接到第二电容器的第二极板，其输出连接到第一可控门的控制输入；
-第一可控门的第二端子连接到第二电容器的第二极板，第二二极管的阳极连接到第二可控门的第一端子，第三二极管的阳极连接到HDCVS的负极端子，并且电感负载的第二端子连接到第二可控门的第一端子。
在“AN6920MR Integrated Critical-Mode PFC/Quasi-Resonant Current-ModePWM Controller FAN6920”(https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/ AN-6920MR.pd f)中，公开另一种设计，该设计相信是所提出的设计的最接近的模拟(原型)并且包括下面的特征的集合：
-HDCVS；
-第一(存储)电容器，其一个(第一)极板连接到HDCVS的正极端子，并且其另一个(第二)极板连接到HDCVS的负极端子；
-第一可控门，其第一端子连接到HDCBS的正极端子；
-电感负载(制造成变压器的初级绕组，变压器的次级绕组连接到整流器)；
-第二可控门，其第一端子连接到电感负载的第二端子；
-限制电阻器，其一个端子连接到第二可控门的第二端子并且其另一个端子连接到HDCVS的负极端子；
-LDCVS(包括变压器的第三绕组、整流二极管和滤波电容器)，其负极端子连接到HDCVS的负极端子；
-方波生成器，其输出经由缓冲匹配级连接到第二可控门的控制输入，并且其功率输入连接到LDCBS的各自端子；
-第一(升压)二极管，其阳极连接到LDCVS的正极端子；
-第二(升压)电容器，其第一极板连接到第一(升压)二极管的阴极，并且其第二极板连接到第一可控门的第二端子；
-第二二极管(第一截止二极管)，其阴极连接到电感负载的第一端子，并且其阳极连接到HDCVS的负极端子；
-第三二极管(第二截止二极管)，其阳极连接到电感负载的第二端子，并且其阴极连接到HDCVS的正极端子；
-可控开关，其第一输入连接到第二(升压)电容器的第一极板，其第二输入连接到第二(升压)电容器的第二极板，其输出连接到第一可控门的控制输入，并且其控制输入连接到方波生成器的输出。
所提出的设计与原型的共同特征是：
-HDCVS；
-第一电容器，其第一极板连接到HDCVS的正极端子，并且其第二极板连接到HDCVS的负极端子；
-第一可控门，其第一端子连接到HDCVS的正极端子；
-电感负载，其第一端子连接到第一可控门的第二端子；
-第二可控门，其第一端子连接到电感负载的第二端子；
-限制电阻器，其一个端子连接到第二可控门的第二端子并且其另一个端子连接到HDCVS的负极端子；
-LDCVS，其负极端子连接到HDCVS的负极端子；
-方波生成器，其输出经由缓冲匹配级连接到第二可控门的控制输入，并且其功率输入连接到LDCVS的各自端子；
-第一二极管；
-第二电容器，其第一极板连接到第一二极管的阴极，并且其第二极板连接到第一可控门的第二端子；
-第二二极管，其阴极连接到电感负载的第一端子，并且其阳极连接到HDCVS的负极端子；
-第三二极管，其阳极连接到电感负载的第二端子，并且其阴极连接到HDCVS的正极端子；
-可控开关，其第一输入连接到第二电容器的第一极板，其第二输入连接到第二电容器的第二极板，其输出连接到第一可控门的控制输入，并且其控制输入连接到方波生成器的输出。
不能够由上面讨论的先前技术设计的任一个所实现的技术结果在于，由于非线性元件(首先，连接到升压电容器的升压二极管)的渡越时间，由用于生成高脉冲电压的先前技术设计所辐射的脉冲电磁干扰的级别的降低。
在先前技术设计中生成的脉冲电磁干扰妨碍位于附近的无线电电子装置正常地工作并且负面地影响其可操作性。这是满足电磁兼容性的需求，尤其在具有拥有多个脉冲电源单元的分布式电源的系统中的巨大障碍。另外，进入周围环境的脉冲噪声的电磁辐射使得人类环境中的环境状况恶化。因此，出现改进先前技术设计的迫切需要。
先前技术设计不能够实现上面提及的技术结果的原因在于，首先，对于找到降低辐射到周围环境中的电磁脉冲干扰的级别的手段没有适当的关注。
考虑到先前技术设计的特性和分析，可以得出结论，提供用于生成确保降低辐射到周围环境中的脉冲电磁噪声的级别的高脉冲电压的装置是相关最新的。
发明内容
在所提出的用于生成高脉冲电源的装置中，包括：
HDCVS，
第一(存储)电容器，其一个(第一)极板连接到HDCVS的正极端子并且其另一个(第二)极板连接到HDCVS的负极端子，
第一可控门，其第一端子连接到HDCVS的正极端子，
电感负载，其第一端子连接到第一可控门的第二端子，
第二可控门，其第一端子连接到电感负载的第二端子，
限制电阻器，其一个端子连接到第二可控门的第二端子并且其另一个端子连接到HDCVS的负极端子，
LDCVS，其负极端子连接到HDCVS的负极端子，
方波生成器，其输出经由缓冲匹配级连接到第二可控门的控制输入并且其功率输入连接到LDCVS的各自端子，
第一(升压)二极管，
第二(升压)电容器，其第一极板连接到第一(升压)二极管的阴极并且其第二极板连接到第一可控门的第一端子，
第二(第一截止)二极管，其阴极连接到电感负载的第一端子，并且其阳极连接到HDCVS的负极端子，
第三(第二截止)二极管，其阳极连接到电感负载的第二端子，并且其阴极连接到HDCVS的正极端子，
可控开关，其第一输入连接到第二(升压)电容器的第一极板，其第二输入连接到第二(升压)电容器的第二极板，其输出连接到第一可控门的控制输入，并且其控制输入连接到方波生成器的输出，
上面识别的技术结果通过提供另外的(第二)可控开关和方形脉冲持续时间变换器而实现，
方形脉冲持续时间变换器其输入连接到方波生成器的输出并且其输出连接到另外的(第二)可控开关的控制输入，
另外的(第二)可控开关其第一输入连接到LDCVS的负极端子，并且其第二输入连接到LDCVS的正极端子，并且其输出连接到第一(升压)二极管的阳极。
增加第二可控开关和方形脉冲持续时间变换器以及上面识别的连接(通过从方波生成器的输出经由缓冲匹配级来到第二可控门的控制输入的方形脉冲的动作)能够接通第二可控门，以及(通过从方波生成器的输出来到方形脉冲持续时间变换器的相同方形脉冲的动作)能够生成经变换的(另外的)方形脉冲。因为经变换的(另外的)方形脉冲施加到第二可控开关的控制输入，升压二极管的阳极变得连接到LDCVS的正极端子。当这发生时，升压电容器通过从LDCVS的正极端子，经由第二可控开关、升压二极管、升压电容器、电感负载、闭合的第二可控门和限制电阻器并且到LDCVS的负极端子的电路而引起充电。充电导致在升压电容器极板处形成与LDCVS的输出电压接近的电压。
在升压电容器充电之后，并且在来自方波生成器的输出的相同方形脉冲的动作下，第一可控开关将充电到与LDCVS的输出电压接近的电压的升压电容器连接到第一可控门的控制输入。这导致(与第二可控门几乎同时)接通第一可控门，并且电流通过从HDCVS的正极端子，经由闭合的第一可控门、电感负载、闭合的第二可控门和限制电阻器到HDCVS的负极端子的电路而开始流动通过电感负载。
由此，电感负载的第一端子的电势变得几乎等于HDCVS的正极端子的电势(因为闭合的第一门的电阻可以忽略，并且跨越它的电压降也可以忽略)，然而电感负载的第二端子的电势变得几乎等于HDCVS的负极端子的电势(因为闭合的第二门的电阻和限制电阻器可以忽略，并且跨越它们的电压降也可以忽略)。因此，电感负载的端子之间的电势差变得接近HDCVS的输出电压。
在那时，能量存储在电感负载中发生(正向冲程)。
在方波生成器的输出处方形脉冲结束之后，两个可控门都打开。那时，电感负载的端子之间的电势差改变它的符号，并且所存储的能量传送至有效负载(反向冲程)。因此，高DC电压到脉冲电压的转变代替满足所提出装置的预期使用。
特别地应当注意，在先前技术中，当第一可控门和第二可控门闭合并且电感负载的第一端子处的高电势出现时，该电势变得经由升压电容器施加到升压二极管的阴极。而且，因为非线性元件(二极管)的渡越时间，涌入电流开始流动通过非线性元件(二极管)，造成脉冲噪声。为了防止那样的事情发生，第二受控开关和方形脉冲持续时间变换器，连同其连接一起，引入到所提出的装置中。
经变换的(另外的)方形脉冲的参数被选择为具有比来到两个可控门的控制输入的方形脉冲的上升沿领先一定时间的后沿。这个时间通常是几百纳秒，取决于非线性元件(二极管)的类型，并且对于二极管中瞬态完成应当是足够的。因此，闭合升压二极管将由闭合两个可控门的时间所确保，因为当可控门打开时，施加到其阴极的是先前充电的升压电容器的极板之间的正电压，该电压接近于LDCVS的输出电压，并且其阳极到那个时候已经经由第二可控开关连接到LDCVS的负极端子。
结果，到第一可控门和第二可控门闭合的时候，并且因此，到在电感负载的第一端子处创建施加到升压二极管的阴极的高电势时，这个二极管有效地闭合，并且在已知设计中当闭合第一可控门和第二可控门时出现的脉冲噪声没有在所提出的装置中发生。在已知的设计中，当脉冲电流流动通过下面的电路时脉冲噪声出现：第一受控门的第二端子与电感负载的第一端子的连接点－升压电容器－升压二极管，正在闭合，但是还没有闭合－LDCVS的正极端子－LDCVS的负极端子－HDCVS的负极端子－HDCVS的正极端子－闭合的第一可控门。在所提出的设计中，由于第二可控开关的第二输入(以及因此，升压二极管的阳极)与LDCVS的负极端子的先前连接，上面识别的脉冲电流流动的电路变得提前断开。
上面所讨论的在先前技术设计中脉冲噪声出现的效果具有足够通用的特性，因为高电压二极管切换时间(τdiode)原则上多于现代功率半导体元件的切换时间。因此，在所提出的设计中使用的升压二极管阳极与LDCVS的负极端子的先前连接(借助于增加的方形脉冲持续时间变换器、第二可控开关及其连接)特别地打算将升压二极管切换时间与闭合两个可控门的时刻相关，以便消除在先前技术设计中存在的脉冲噪声。
这导致降低辐射到周围环境中的脉冲噪声的级别，改进各种目的的电子单元的电磁兼容性以及人类环境中的环境状况，并且因此实现上面的技术结果。
对已知设计执行的分析示出，它们既不包括所提出的解决方案的基本特征的全部集合，也不包括其区别(表征性)的特征，从而允许关于设计的新颖性和发明步骤的结论。
附图说明
所提出的用于生成高脉冲电压的装置在接下来的描述和附图中说明，其中图1示出装置的功能图，并且图2展示例示装置操作的电压图。
具体实施方式
所提出的用于生成高脉冲电压的装置包括：
-HDCVS1；
-第一(存储)电容器2，其一个(第一)极板3连接到HDCVS1的正极端子4并且其另一个(第二)极板5连接到HDCVS1的负极端子6；
-第一可控门7(包括例如MOS晶体管)，其第一端子8(MOS晶体管的漏极)连接到HDCVS1的正极端子4；
-电感负载9，其一个(第一)端子10连接到第一可控门7的第二端子11(MOS晶体管的源极)；
-第二可控门12(包括例如MOS晶体管)，其第一端子13(MOS晶体管的漏极)连接到电感负载9的第二端子14；
-限制电阻器15，其一个端子16连接到第二可控门12的另一个端子17(MOS晶体管的源极)并且其另一个端子18连接到HDCVS1的负极端子6；
-LDCVS19，其负极端子20连接到HDCVS1的负极端子6；
-方波生成器21，其输出22连接到缓冲匹配级24的输入23，级24的输出25连接到第二可控门12的控制输入26(MOS晶体管的栅极)，方波生成器21的功率输入27和28分别连接到LDCVS19的输出端子29和20；
-第一(升压)二极管30；
-第二(升压)电容器31，其第一极板32连接到第一二极管30的阴极33并且其第二极板34连接到第一可控门7的第二端子11；
-第二(第一截止)二极管35，其阴极36连接到电感负载9的第一端子10，并且其阳极37连接到HDCVS1的负极端子6；
-第三(第二截止)二极管38，其阳极39连接到电感负载9的第二端子14，并且其阴极40连接到HDCVS1的正极端子4；
-第一(主)可控开关41，其第一输入42连接到第二电容器31的第一极板32，其第二输入43连接到第二电容器31的第二极板34，其输出44连接到第一可控门7的控制输入(MOS晶体管的栅极)45，并且其控制输入46连接到方波生成器21的输出22；
-第二(另外的)可控开关47，其一个(第一)输入48连接到LDCVS19的负极端子20，并且其第二输入51连接到LDCVS19的正极端子29，并且其输出49连接到第一二极管30的阳极50；
-方波脉冲持续时间变换器52，其输入53连接到方波生成器21的输出22，其输出54连接到第二(另外的)可控开关47的控制输入55，并且其功率输入56、57连接到LDCVS19的各自输出29，20。
在装置中起作用的电压图例示：
(2a)-HDCVS1的恒定电压U0；
(2b)-方波生成器21的输出22处预先设置持续时间τp和脉冲重复周期T的控制方形脉冲；
(2c)-第二受控门12的输入26(MOS晶体管的栅极)处的控制方形脉冲；
(2d)-第一受控门7的第二端子11(MOS晶体管源极)处的脉冲电压；
(2e)-第二受控门12的第一端子13(MOS晶体管漏极)处的脉冲电压；
(2f)-方形脉冲持续时间变换器52的输出54处持续时间τconv的经变换的(另外的)方形脉冲，Δτ>τdiode，其中Δτ－确保二极管30的阳极50到LDCVS19的负极端子20的先前连接的保护性时间间隔的持续时间，并且τdiode是高电压二极管30的切换时间；
(2g)－第一二极管30的状态的继续(“二极管导通”－“τdiode(二极管切换时间)”－“二极管关闭”)。
图(2g)也常规地示出先前技术中存在并且在所提出的设计中不存在的脉冲噪声电势生成的时刻。
所提出的用于生成高脉冲电压的装置如下操作。
受制于方波生成器21的功率输入27、28处来自LDCVS19的端子29、20的DC电压，方波生成器21产生持续时间τp并且周期T的方形脉冲(图2b)。
然后，持续时间τp的方形脉冲从生成器21的输出22经由缓冲匹配级24(输入23和输出25)传递到第二受控门12的控制输入26(到MOS晶体管栅极)(图2c)，这导致闭合第二可控门12。
同时，持续时间τp的方形脉冲从生成器21的输出22传递到第一受控门41的控制输入46。结果，超过第一可控门7的第二端子11(MOS晶体管的源极)的电势几乎等于LDCVS19的输出电压的值的电势从第二(升压)电容器31传递到第一可控门7的控制输入45(MOS晶体管的栅极)。
这个电势的到达几乎与第二可控门12同时闭合第一可控门7(图2d)，使得电流沿着下面的电路流动通过电感负载9：HDCVS1的正极端子4－闭合的第一可控门7－电感负载9－闭合的第二可控门12－限制电阻器15－HDCVS1的负极端子6。
将可控门7和12二者都闭合使得电感负载9的第一端子10的电势变得几乎等于HDCVS1的正极端子4的电势(因为闭合的第一可控门7的电阻可以忽略，并且其上的电压降也可以忽略)，并且使得电感负载9的第二端子14的电势变得几乎等于HDCVS1的负极端子6的电势(因为闭合的第二可控门12的电阻和限制电阻器15可以忽略，并且其上的电压降也可以忽略)。因此，电感负载9的端子10与14之间的电势差变得接近HDCVS1的输出电压。在那时，能量存储在电感负载中发生(正向冲程，图2c)。
在传递到第一受控门7的控制输入45(到其MOS晶体管的栅极)，并且经由缓冲匹配级24，到第二受控门12的控制输入26(到其MOS晶体管的栅极)的持续时间τp的方形脉冲完成之后，两个可控门7和12都切换到打开状态(反向冲程，图2c)。在此时，电感负载9的端子10与14之间的电势差改变其符号，脉冲电压出现在第二受控门12的第一端子13处(MOS晶体管的漏极处，图2e)，自感电动势出现在电感负载9中，并且所存储的能量传递到有效负载(未示出)。这样，HDCVS1的DC电压(图2a)变换成高脉冲电压。
当打开第一可控门7和第二可控门12时，高电压由于自感电动势出现在电感负载9的端子10与14之间。这个高电压一超过HDCVS1的输出电压，第二二极管(第一截止)35和第三(第二截止)二极管38就打开，并且电流开始在下面的电路中流动通过它们：HDCVS1的负极端子6－第二(第一截止)二极管35－电感负载9－第三(第二截止)二极管38－第一(存储)电容器2－HDCVS1的负极端子6。因此，除了到有效负载的能量递送之外，还发生存储电容器2中的存储能量(有助于增强所提出的设计以及同样使用该技术的设计原型的效率)。
除了确保闭合两个可控门7和12之外，还有来自方波生成器21的输出22的持续时间τp的方形脉冲也到达方形脉冲持续时间变换器52的控制输入53。在其输出54，持续时间τconv的经变换的另外的方形脉冲出现(图2f)，传递到第二(另外的)受控开关47的控制输入55。
持续时间τconv的脉冲使得第二(另外的)开关47的输出49(连接到第一二极管30的阳极50)耦合到其第二输入51(连接到LDCVS19的正极端子29)。结果，值接近于LDCVS19的输出电压的电压出现在第二升压电容器31的极板32与34之间。
当HDCVS1和LDCVS19最初接通时，第二升压电容器31放电，第一可控门7永久地打开，并且第二可控门12由从方波生成器21的输出22经由缓冲匹配级24来到其控制输入26的持续时间τp的方形脉冲周期性地闭合。以这种模式，对第二升压电容器31充电的电流在下面的电路中流动：LDCVS19的正极端子29－第二可控开关47－第一升压二极管30－第二升压电容器31－电感负载9－闭合的第二可控门12－限制电阻器15－LDCVS19的负极端子20。
另一方面，在稳态操纵中(其中两个可控门7和12在持续时间τp的主方形脉冲起作用时几乎同时闭合，并且当主方形脉冲不存在时打开)，第二升压电容器31的放电，并且因此其极板32与34之间的电压恢复发生。这个过程在反向冲程(图2c)期间由于在下面的电路中对第二升压电容器31充电的电流而发生：LDCVS19的正极端子29－第二可控开关47－第一升压二极管30－第二升压电容器31－第一截止二极管35(所述在反向冲程期间提早打开)－LDCVS19的负极端子20。那样，稳态操作中的第二升压电容器不断地充电，直到电压接近LDCVS19的输出电压，因此如先前所描述的能够在下一个周期T中闭合第一可控门7。
在第二另外的开关47的控制输入55处持续时间τconv的控制脉冲(图2f)完成之后，第二开关47将其第一输入48(连接到LDCVS19的负极端子20)连接到其输出49(连接到第一升压二极管30的阳极50)。
第一升压二极管30因此变得不导电，因为那时第二升压电容器31的第二极板34的电势接近LDCVS19的负极端子20的电势。其极板32与34之间的电压大约为LDCVS19的输出电压，亦即，接近LDCVS19的输出电压的电压施加到第一升压二极管30的阴极33，而其阳极50变得连接到LDCVS19的负极端子20，这意味着二极管被反向地连接。因为第一升压二极管30的渡越时间，它在τdiode的时间间隔(图2g)期间变得不导电。
因此，在所提出的用于生成高脉冲电压的装置中，当高电压出现在电感负载9中时，没有涌入电流出现通过未完全闭合的第一升压二极管30。在类似使用的先前技术的设计中，这种涌入电流呈现。
因此，所提出的设计实现与在辐射到周围环境中的降低的噪声级别方面具有优点的设计原型相同的功能。
构成装置的功能单元可以以各种方式实现。
用于方波生成器21的例如可以是充当PW调制器的芯片，诸如A7985A，或者充当PF调制器的芯片，诸如FAN-6300H等。
关于第一可控门7和第二可控门12的晶体管的二者或者每一个，可以使用MOS晶体管或者IGBT，并且门自身可以包含提高其操作质量的另外的技术。
包括芯上的绕组的电感负载9可以是整流器连接到其次级绕组的变压器的初级绕组，或者将电感负载中的脉冲转变成电枢行程的电磁体的线圈，或者将电力递送至终端单元的任何其他电感。
截止二极管35、38可以包括任何单向导电性设备，诸如MOS晶体管、IGBT等。
适用于将馈送控制脉冲的时刻匹配到第一可控门7和第二可控门12的输入的缓冲级24可以包括例如串联连接的延迟元件和放大器，或者可以根本不存在。
构成用于生成高脉冲电压的装置的所有其他单元在本技术领域中已知以及在关于脉冲技术和无线电电子学的公开资源中描述。

Claims (1)

1.一种用于生成高脉冲电压的装置，包括：高DC电压源HDCVS；第一电容器，其第一极板连接到所述HDCVS的正极端子并且其第二极板连接到所述HDCVS的负极端子；第一可控门，其第一端子连接到所述HDCVS的所述正极端子；电感负载，其第一端子连接到所述第一可控门的第二端子；第二可控门，其第一端子连接到所述电感负载的第二端子；限制电阻器，其一个端子连接到所述第二可控门的第二端子，并且其另一个端子连接到所述HDCVS的所述负极端子；低DC电压源LDCVS，其负极端子连接到所述HDCVS的所述负极端子；方波生成器，其输出经由缓冲匹配级连接到所述第二可控门的控制输入，并且其功率输入连接到所述LDCVS的各自端子；第一二极管；第二电容器，其第一极板连接到所述第一二极管的阴极，并且其第二极板连接到所述第一可控门的所述第二端子；第二二极管，其阴极连接到所述电感负载的所述第一端子，并且其阳极连接到所述HDCVS的所述负极端子；第三二极管，其阳极连接到所述电感负载的所述第二端子，并且其阴极连接到所述HDCVS的所述正极端子；可控开关，其第一输入连接到所述第二电容器的所述第一极板，其第二输入连接到所述第二电容器的所述第二极板，其输出连接到所述第一可控门的控制输入，并且其控制输入连接到所述方波生成器的所述输出，其特征在于所述装置还包括第二可控开关和方形脉冲持续时间变换器，所述变换器其输入连接到所述方波生成器的所述输出，并且其输出连接到所述第二可控开关的控制输入，第二可控开关其第一输入连接到所述LDCVS的所述负极端子，其第二输入连接到所述LDCVS的所述正极端子，并且其输出连接到所述第一二极管的阳极。
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