RU205307U1 - Controlled nanosecond pulse generator - Google Patents
Controlled nanosecond pulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU205307U1 RU205307U1 RU2021100853U RU2021100853U RU205307U1 RU 205307 U1 RU205307 U1 RU 205307U1 RU 2021100853 U RU2021100853 U RU 2021100853U RU 2021100853 U RU2021100853 U RU 2021100853U RU 205307 U1 RU205307 U1 RU 205307U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- driver
- input
- output
- gate
- inverting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/335—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with more than two electrodes and exhibiting avalanche effect
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/35—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к драйверному устройству, и может применяться при проектировании преобразователей напряжения для формирования импульсов питания различных нагрузок, например, затвора полевого транзистора, обмотки импульсного трансформатора и др. Управляемый генератор наносекундных импульсов, содержащий драйвер затвора, включающий прямой вход драйвера, инвертирующий вход драйвера и выход драйвера дополнительно содержит цепь создания высокого уровня напряжения на прямом входе драйвера и управляющее устройство, подключаемые к прямому входу драйвера, а выход драйвера замыкается на инвертирующий вход драйвера. Техническим результатом полезной модели является создание управляемого генератора наносекундных импульсов посредством формирования наносекундных импульсов с помощью драйвера затвора без применения ШИМ-контроллера или цифрового микроконтроллера.The utility model relates to electrical engineering, in particular to a driver device, and can be used in the design of voltage converters for generating pulses of power supply of various loads, for example, a gate of a field-effect transistor, a winding of a pulse transformer, etc. A controlled nanosecond pulse generator containing a gate driver that includes a direct input the driver inverting the driver input and the driver output additionally contains a circuit for creating a high voltage level at the direct input of the driver and a control device connected to the direct input of the driver, and the output of the driver is closed to the inverting input of the driver. The technical result of the utility model is the creation of a controlled generator of nanosecond pulses by forming nanosecond pulses using a gate driver without using a PWM controller or digital microcontroller.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к драйверному устройству, и может применяться при проектировании преобразователей напряжения для формирования импульсов питания различных нагрузок, например, затвора полевого транзистора, обмотки импульсного трансформатора и др.The utility model relates to electrical engineering, in particular to a driver device, and can be used in the design of voltage converters to generate pulses for supplying various loads, for example, a gate of a field-effect transistor, winding of a pulse transformer, etc.
Известно устройство LM5112 (продукция компании TexasInstruments; https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5112.pdf), представляющее собой высокоскоростной одноканальный драйвер затвора полевого транзистора с высоким выходным пиковым током (7А). Высокий выходной ток устройства LM5112 включает и выключает полевой транзистор с короткими временами нарастания и спада, тем самым значительно снижая потери при его переключении. Устройство LM5112 включает в себя как прямой, так и инвертирующий входы, которые обеспечивают гибкость управления полевым транзистором с помощью логических сигналов низкого или высокого уровня.Known device LM5112 (products of Texas Instruments; https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5112.pdf), which is a high-speed single-channel gate driver of a field-effect transistor with a high output peak current (7A). The high output current of the LM5112 turns the FET on and off with short rise and fall times, thereby significantly reducing switching losses. The LM5112 includes both direct and inverting inputs, which provide the flexibility to drive the FET with logic low or high.
Известно устройство FAN3100C (продукция компании ONSemiconductor; https://www.onsemi.com/pub/Collateral/FAN31 OOT-D.PDF), представляющее собой драйвер затвора полевого транзистора для приложений, в которых требуется его коммутация с нижней стороны путем обеспечения высоких пиковых импульсов тока в течение коротких интервалов коммутации. Внутренняя схема устройства FAN3100C содержит в себе также функцию блокировки работы при пониженном напряжении питания.Known device FAN3100C (products of ONSemiconductor; https://www.onsemi.com/pub/Collateral/FAN31 OOT-D.PDF), which is a gate driver for a field-effect transistor for applications that require its switching from the lower side by providing high peak current pulses during short switching intervals. The internal circuitry of the FAN3100C also contains an undervoltage blocking function.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство МАХ5048С (продукция компании MaximIntegrated; https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5048C.pdf), представляющее собой высокоскоростной драйвер затвора полевого транзистора с выходными пиковыми втекающими/вытекающими токами 7А/3А. Это устройство работает с входными сигналами логических уровней и может управлять мощным внешним полевым транзистором. Устройство имеет прямой и инвертирующий входы, которые предоставляют гибкость при управлении полевым транзистором.The closest to the proposed utility model is the MAX5048C device (products of MaximIntegrated; https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5048C.pdf), which is a high-speed gate driver for a field-effect transistor with output peak inflow / outflow currents of 7A / 3A ... This device works with input signals of logic levels and can drive a powerful external field-effect transistor. The device has direct and inverting inputs, which provide flexibility in driving the FET.
Общим недостатком данных устройств при включении их в схему управления преобразователей напряжения является необходимость наличия ШИМ-контроллера или цифрового микроконтроллера.A common disadvantage of these devices when they are included in the control circuit of voltage converters is the need for a PWM controller or digital microcontroller.
Технический результат заключается в создании управляемого генератора наносекундных импульсов посредством формирования наносекундных импульсов с помощью драйвера затвора без применения ШИМ-контроллера или цифрового микроконтроллера.The technical result consists in creating a controlled generator of nanosecond pulses by forming nanosecond pulses using a gate driver without using a PWM controller or digital microcontroller.
Технический результат достигается тем, что управляемый генератор наносекундных импульсов, содержащий драйвер затвора, включающий в себя прямой вход драйвера, инвертирующий вход драйвера и выход драйвера, отличающийся тем, что дополнительно содержит цепь создания высокого логического уровня напряжения на прямом входе драйвера и управляющее устройство, подключаемые к прямому входу драйвера, а выход драйвера замыкается на инвертирующий вход драйвера.The technical result is achieved in that a controlled nanosecond pulse generator containing a gate driver, including a direct driver input, an inverting driver input and a driver output, characterized in that it additionally contains a circuit for creating a high logic voltage level at the direct input of the driver and a control device connected to the direct input of the driver, and the output of the driver is closed to the inverting input of the driver.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема управляемого генератора наносекундных импульсов.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a schematic diagram of a controlled nanosecond pulse generator.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:FIG. 1 the following designations are adopted:
1 - драйвер;1 - driver;
2 - нагрузка;2 - load;
3 - прямой вход драйвера;3 - direct driver input;
4 - инвертирующий вход драйвера;4 - inverting input of the driver;
5 - выход драйвера;5 - driver output;
6 - цепь создания высокого логического уровня напряжения;6 - circuit for creating a high logic voltage level;
7 - управляющее устройство.7 - control device.
Предложенная схема управляемого генератора наносекундных импульсов (фиг. 1) служит для импульсного питания различных нагрузок в преобразователях напряжения, например, затвора полевого транзистора, обмотки импульсного трансформатора и др.The proposed circuit of a controlled generator of nanosecond pulses (Fig. 1) is used for pulsed power supply of various loads in voltage converters, for example, a gate of a field-effect transistor, a winding of a pulse transformer, etc.
В рассматриваемой схеме управляемый генератор наносекундных импульсов построен на драйвере 1, имеющем прямой вход драйвера 3 и инвертирующий вход драйвера 4. Высокий логический уровень напряжения на прямом входе драйвера 3 обеспечивается цепью создания высокого логического уровня напряжения 6, к прямому входу драйвера 3 подключено также управляющее устройство 7.In the scheme under consideration, a controlled nanosecond pulse generator is built on
Основным принципом, заложенным в полезной модели, является использование задержки прохождения сигнала от прямого входа драйвера 3 и от инвертирующего входа драйвера 4 до выхода драйвера 5 (единицы-десятки наносекунд) для формирования на нагрузке 2 наносекундных импульсов напряжения фиксированной ширины.The basic principle inherent in the utility model is the use of a signal propagation delay from the direct input of
Для этого выход драйвера 5 замыкается на инвертирующий вход драйвера 4. Такое включение приводит к тому, что при высоком логическом уровне напряжения на прямом входе драйвера 3, создаваемом цепью создания высокого логического уровня напряжения 6, появляется напряжение на выходе драйвера 5, что приводит к питанию нагрузки 2 и к появлению высокого логического уровня напряжения на инвертирующем входе драйвера 4, что через время задержки (единицы-десятки наносекунд) переводит выход драйвера 5 и связанный с ним инвертирующий вход драйвера 4 в низкоуровневое состояние, снимая напряжение с нагрузки 2.For this, the output of the
После этого через примерно то же время задержки на выходе драйвера 5 снова появляется высокий логический уровень напряжения, нагрузка 2 снова запитывается, и описанный процесс повторяется с периодом, равным примерно удвоенному времени задержки. Управление коэффициентом заполнения или отключением выходных импульсов на выходе драйвера 5 реализуется управляющим устройством 7, устанавливающим прямой вход драйвера 3 в состояние низкого логического уровня напряжения в необходимый момент на необходимое время.After that, after approximately the same delay time, a high logic voltage level appears again at the output of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100853U RU205307U1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Controlled nanosecond pulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100853U RU205307U1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Controlled nanosecond pulse generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU205307U1 true RU205307U1 (en) | 2021-07-08 |
Family
ID=76820374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021100853U RU205307U1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Controlled nanosecond pulse generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU205307U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1804271A1 (en) * | 1991-04-24 | 1996-06-27 | Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе | Generator of high-power nanosecond pulses |
US7901930B2 (en) * | 2005-04-22 | 2011-03-08 | University Of Southern California | High voltage nanosecond pulse generator using fast recovery diodes for cell electro-manipulation |
US8120207B2 (en) * | 2008-05-23 | 2012-02-21 | University Of Southern California | Nanosecond pulse generator with a protector circuit |
RU2580787C1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-04-10 | Михаил Владимирович Ефанов | High-power nanosecond pulse generator (versions) |
RU164400U1 (en) * | 2016-04-26 | 2016-08-27 | Василий Федорович Вильчинский | IGNITION PULSE GENERATOR WITH NANOSECOND FRONT ON THE BASIS OF DRIFT DIODES WITH ACCIDENT RECOVERY (DDRV) |
RU2716289C1 (en) * | 2019-08-14 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) | Excitation pulse generator |
-
2021
- 2021-01-15 RU RU2021100853U patent/RU205307U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1804271A1 (en) * | 1991-04-24 | 1996-06-27 | Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе | Generator of high-power nanosecond pulses |
US7901930B2 (en) * | 2005-04-22 | 2011-03-08 | University Of Southern California | High voltage nanosecond pulse generator using fast recovery diodes for cell electro-manipulation |
US8120207B2 (en) * | 2008-05-23 | 2012-02-21 | University Of Southern California | Nanosecond pulse generator with a protector circuit |
RU2580787C1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-04-10 | Михаил Владимирович Ефанов | High-power nanosecond pulse generator (versions) |
RU164400U1 (en) * | 2016-04-26 | 2016-08-27 | Василий Федорович Вильчинский | IGNITION PULSE GENERATOR WITH NANOSECOND FRONT ON THE BASIS OF DRIFT DIODES WITH ACCIDENT RECOVERY (DDRV) |
RU2716289C1 (en) * | 2019-08-14 | 2020-03-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) | Excitation pulse generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhou et al. | A gate driver of SiC MOSFET with passive triggered auxiliary transistor in a phase-leg configuration | |
RU205307U1 (en) | Controlled nanosecond pulse generator | |
CN108777543B (en) | Synchronous rectification converter and switching tube driving method thereof | |
CN115225078B (en) | Level detection circuit and level conversion circuit | |
JP2009153315A (en) | Power conversion apparatus | |
TWI614991B (en) | Driving circuit, converter and driving method | |
TWI513185B (en) | A driving method and a gate driver | |
Kang et al. | A 15-V, 40-kHz class-D gate driver IC with 62% energy recycling rate | |
RU168663U1 (en) | CONTROLLER OF A WIDTH-PULSE CONTROL WITH A FIXED ON TIME | |
RU135865U1 (en) | DEVICE OF WIDTH-PULSE CONTROL OF THE REVERSE FOLLOW-UP ELECTRIC DRIVE ENGINE (OPTIONS) | |
RU1830603C (en) | One-shot direct voltage transducer | |
SU777794A1 (en) | Device for controlling dc regulator with artificial switching | |
SU678606A1 (en) | Ac power regulator | |
SU974562A1 (en) | Versions of pulse shaper | |
SU991550A1 (en) | Device for control of transistorized converter with overload protection | |
JPH0356064A (en) | Driving circuit of semiconductor element for power | |
RU1798871C (en) | Control pulse generator for two-operation thyristor | |
SU678669A1 (en) | Arrangement for pulse current supply of inductive load | |
SU445103A1 (en) | Device for controlling a non-contact DC motor | |
SU379959A1 (en) | THREE PHASE INVERTER | |
SU902222A1 (en) | Square-wave generator | |
TW202234807A (en) | Power converter including switch components having different safe working regions | |
JPS56107778A (en) | Supplying method of electric power | |
SU581559A1 (en) | Solid-state inverter | |
SU555521A1 (en) | DC to DC converter |