TW382112B - Circuit for generating current pulses at high voltage output in a load circuit and process for its embodiment - Google Patents

Description

經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨） 發明的領域 本發明是關於一種在高電壓產生電流9^到一負載電 路的電路，特別是到一電容性負載軍路，其亦關於控制此 電路操作的方法。 本發明的應用發生在以脈衝重覆傳送的技術，其可能 如幾仟伏特高且具有不同的期間，每値在可變動且可能非 常短的間隔進行。 技藝的描述 在重覆傳送脈衝的該領域中，脈衝通常是由一電流產 生器產生，其是藉由一可關閉或打開的開闊連接到該消耗 電路或該負載電路，此開關可為一電晶體，假如因在該'消 耗電路端的電路需要，該單獨開關可由許多串接的開關代 替，一電容器是加來儲存該需要的能量，且是連接在該消 耗電路與該電壓產生器間，此電容器在該開關開路時充電 且在該開關閉合時放電到該消耗電路，這因此提供一充分 的壓升在該消耗電路中，但只假如該先前脈衝已結束一段 特定時間。 其是經常地需要立即在前一脈衝末端之後去獲得適合 的脈衝，亦即，具有非常短的上升及下降時間。 發明的描述 本發明的目的在克服上述技術的缺點。 此是由包括一具有兩個高電壓電源供應電路的脈衝產 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------_——0^-裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) tr A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 生電路所成，每一傳在兩個不同時刻輸出一電流在該相同 負載電路电，這電路能產生具有方形上升及下降前線的脈 衝，且具有一可控制的延遲。 更精確地説，本發明是關於一種在高電壓用以產生電 流脈衝的電、路，其包含一輸出一第一電流到一負載電路的 第一電源供應電路，且包含一第一電容器、一透過接點連 接到該第一電容器的第一開關、以及一値也是透過這接點 連接到該第一電容器的第一電壓產生器；其特徽在於其包 含一輸出一第二電流到該負載電路的第二電源供應電路， 且該第二電源供應電路包含一第二電容器、一透過接點連 接到該第二電容器的第二開闋、以及一値也是透過這接點 連接到該第二電容器的第二電壓產生器。 根據本發明的一實施例，該負載電路包含兩個分別連 接到該第一電源供應電路及該第二電源供應電路，且形成 一雙重普克耳斯盒的電容性負載。 根據本發明的另一實施例，該負載電路包含一透過接 點連接到該第一電源供應電路且透過接'點連接到該第二電 源供應電路的電容性負載，以形成單一普克耳斯t 本發明亦關於一種控制操作此電路在高電壓以產生電 流脈衝的方法，包括在關閉該第一開關後關閉該第二開關 ,當該第一開關關閉及該第二開關關閉之間所經過的時間 為可受調整。 圖示的簡單説明 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .- -V - ' V* ^ N)y .Λ'V: (6- I nn —^ϋ m 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 第1圖所示是本發明第一實施例的該脈衝產生電路； 第2圔所示是本發明第二實施例的該脈衝產生電路； 第3A及3B圖分別顯示在第1圖中當該第一開關是閉合 及當該第二開關是閉合時作用的電路； 第4圔所示當在在第1圔中的電路作用時，不同電路 電壓的時間圔。 本發明的實施例描述 第1園所示是本發明第一實施例的該脈衝產生電路。 這電路包含一以電容性儲存的第一高電壓電源供應電 路，標號1 ,其輸出一電路Iwen在該負載電路17中。 這電源供應電路1是以一分支的方式連接在接點A ·與 地之間，這分支連接包含一第一電容器3及一接點A’，在 其上分別連接一第一電壓產生器7及一第一開關5 ,再者 ，有一電阻器9介於該接點A'及該第一電壓產器7間，其 限制該產生的電流。 該第一開關5是從一控制電路11所致能，這控制電路 11打開及閉合開闊5而因此由該電源供應電路1控制該電 流輸出到該負載電路17,其稍後將解釋的更詳細。 一第二分支連接在接點A與地之間，包括一電阻器13 ，產生器電容器則透過其放電。 因此該電源供應電路1是連接到接點A,該負載電路 17也是連接到該接點。 具有一以電容性儲存的第二高壓電源供應電路，標號 • 6 一 ^紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（f ) 2，對稱於該負載電路17。 這第二電源供應電路2的位置是完金對稱於該電源供 應電路1，它是以一分支的型態連接在接點B與地之間； 這連接分支包含一第二電容器4,及一其上有一第二電源 產生器8的接點B’，在其之前有一產生器電流限制電阻器 10，以及一由該控制電路12所控制的第二開關6連接。 一電阻器14是連接為一分支，連接在接點B與地之間 ，對稱於連接在接點A的電阻器13，這電阻器14在電源供 應電路2中扮演如電阻器13在電源供應電路1相同的角色 Ο 因此，每個電源供應電路1 i&j是對稱地連接到該負 載電路17的一分支。 將如我們稍後所見，在該電源供應電路1已輸出其電 流I·-»—段特定時間後，該第二電源供應電路2於該負載 電路17中輸出一電流I〇fi。 根據在第1圖中所示的該實施例中，該負載電路17是 由雙普克耳斯盒組成，這雙普克耳斯盒包含二個各在C點 連接到地的電容性負載15及16。 在稍後將更明瞭，這脈衝產生電路裝置有二値電源供 應電路，毎値連接到該相同負載電路，其是能產生非常短 的上升及下降時間，其圖形地導致直角的上升及下降前緣 ，再者，以這型態的電路所產生的脈衝寬度能由變化開關 .5的切換與開_ 6的切換間之該時間間隔而調整。 第2圔所示是本發明配合第二實施例的一脈衝產生電 «=3» 7 «=> ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^----__Β7 __ 五、發明説明（Γ) 路〇 如與在第1圖中的實施例，這電路包含相同於上述的 第—及第二電源供應電路1及2 ,因此，他們將不再描 述。 這兩値電源供應電路1及2兩者是連接到其包含單一 普克耳斯盒的負載電路19,這盒包含一單一電容性負載18 t Ο 在第2圖中的電路以一類似在第1圖中所示的方式操 作，然而，該脈衝上升及下降時間不是與具有一雙普克耳 斯盒的電路一樣快，但他們是足夠快以獲得方形脈衝。 第3A及3B圖顯示操作期間在第1圖中的電路。 更進而言之，第3A圔顯示當開關5是閉合但開闊6是 開路時的該電路狀態。 首先，因電容器3在起啟狀態是充好電的，當開關5 是開路時（亦即當該電路是在第1圖中所示的開始狀態） ，該電壓產生器7透過該電阻性零件9及13對它充電。 然後在該所需的時刻，一控制脈衝V。》由該控制電路 11產生以使開關5閉合，然後釋放儲存在接點A的該電容 器3中的能量，然後一電壓Va出現在接點A持續一非常短 的時間。 因此當開關5是切換時，該脈衝產生電路的操作如在 第3A圔中所示，一電流Iv。》在迴路21中以在第3A圖中由該 箭頭所示的方向循環。 在這段期間，該第二電壓產生器8產生一電壓，其透 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS >A4規格（2丨0X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 ______B7________ 五、發明説明（έ ) 過電阻性零件10及14對該第二電容器4再充電。 在一預定時間後，其落後在該脈衝Ven的該時間被控 制，一控制脈衝丨〃£是由該控制電路12輸出以使開關在閉 合位置，其釋放儲存在接點Β上該電容器4中的能量，然 後，一電壓Vb出現在接點Β持續一段非常短的時間。 當開關6是閉合時，該脈衝產生電路的操作如在第3B 圖中所示，一電流在迴路20中以在第3B圖中由該箭 頭所示的方向循環。 第4圔顯示在第1 、3A及3B圔中該脈衝產生電路中該 電壓相對時間圖。 更精確地説，在第4圔中的頻道A顯> 示由該控制電路 11所輸出的該脈衝到來暫時地閉合開關5 ,如由頻道A所 示，該開關在時間tl時閉合且在時間U時開敗，在該段時 間t3-tl期間，儲存在電容器3中的該電流Ipo-是釋放到 該普克耳斯盒17。 這電壓V〇n，與電壓Veff 是20伏特的次數。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 頻道B顯示在時間t2由該控制電路12輸出該V。^脈衝 來暫時閉合開關6 ,開關6在時間t3開敗，因此，在該時 間t3-t2期間，儲存在電容器4中的該電流是釋放 到該普克耳斯盒17。 在第4圖中頻道C顯示從時間tl開始在接點Α測量到 的該電壓Va,這電壓Va是負的，其在時間tl非常快速地出 現且因此具有一直角下降前緣，而從時間t3開始的上升前 緣是較緩慢的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 在第4圖中頻道D顯示從時間t2開始在接點B測量到 的該電壓Vb，這電壓K是負的且在時間tl非常快速地出現 ，因此具有一直角下降前線，而從時間U開始的上升前緣 是較缓慢的。 在第4圖中頻道E顯示從該等電壓獲得的該Va -Vb脈衝，如在這圖中所見，該Va-Vb脈衝有一直角上升 前緣及一直角下降前緣，而意謂其具有非常短的£升及下 降時間。 而且，該時間間隔tl-t2可藉由關於tl補僂t2變化來 適合需要，亦即，藉由補償在該控制電路12輸出該脈衝的 該時間將改變開關6的位置。 因此，這電路能在一相當嗰的成本下非常快速地輸出 高電壓值，因這電路是由兩個獨立的產生電路組合的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — 、?τ- 元件標號對照表 I, 2-----電源供應電路 4-------第二電容器 6-------第二開關 8-------第二電壓產生器 II, 12---控制電路 17，19---負載電路 3------------第一電容器 5-----------第一開關 7-----------第一電壓產生器 9,10,13,14--電阻器 15,16,18——電容性負載 —10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210父297公备·)

Claims (1)

1. ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請♦利範圍 1 .一種用以在高壓產生電流脈衝的電路，包含一輸 出一第一電流（Ι"η)到一負載電路（17或19)的第一電源供 應電路（1),且包含一第一電容器（3)、一透過接點Α’連 接到該第一電容器的第一開關（5)、以及一個也是透過這 接點Α’連接到該第一電容器的第一電壓產生器（7);其特 徽在於其包含一輸出一第二電流到該負載電路的 第二電源供應電路（2),且該第二電源供應電路包含一第 二電容器（4)、一透過接點B’連接到該第二電容器的第二 開關（6)、以及一値也是透過這接點B'連接到該第二電容 器的第二電壓產生器（8)。 2 .如申請專利範圍第1項之脈衝產生電路，其特徵 在該負載電路（17)包含兩個分別連接到該第一電源供應電 路及該第二電源供應電路，且形成一雙重普克耳斯盒的電 容性負載（15及16)。 3 .如申請專利範圍第1項之脈衝產生電路，其特徽 在該負載電路（19)包含一透過接點A連接到該第一電源供 應電路（1)且透過接點B連接到該第二電源供應電路（2) 的電容性負載（18),以形成單一普克耳斯盒。 4 .一種產生電流脈衝的方法，用以產生用於如申請 專利範圍第1 、2或3項所述之一脈衝產生電路中的高電 壓電流脈衝，其特徵在於它傜在關閉該第一開關（5)後關 閉該第二開關（6),在該第一開關關閉及該第二開關關閉 之間所經過的時間（t2-tl)為可受調整。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝- 訂 p. —11 — 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS ) Α4ί^洛（210X297公M i