專利名稱：驅動高壓射線管格柵的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于驅動高壓發(fā)生器中的電容負載的裝置和方法，尤 其涉及一種利用零電壓開關原理驅動高壓發(fā)生器中的電容負載的裝置和方 法。
背景技術：
用于CVCardio Vascular和CT (計算機斷層成像)應用的現(xiàn)代高功率 x射線管是旋轉陽極管。這里，加速電子束擊中旋轉陽極盤，陽極盤生成x 射線光子。典型地，電子是從熱發(fā)射極發(fā)射的，即總發(fā)射電流以及因此的 總的x射線功率取決于發(fā)射極溫度。對于由所需檢查類型給出的給定的加 速電壓而言，僅能夠通過改變發(fā)射極溫度來改變x射線輸出，從而改變給 予患者的x射線劑量。這是在現(xiàn)代CT掃描機中進行的，在CT掃描機中， 根據(jù)患者截面的橢圓形狀調(diào)節(jié)劑量。令人遺憾的是，由于發(fā)射極的熱容大 導致的其熱循環(huán)慢，因此僅能夠獲得較小的調(diào)制深度。另一種為CT實施 劑量調(diào)制的方法是以脈沖模式操作射線管并通過脈沖寬度調(diào)制調(diào)節(jié)劑量。
用于CT系統(tǒng)的x射線管通常工作在連續(xù)模式下，而用于CV應用的射 線管還可以工作在脈沖模式下，其中，脈沖寬度大約為幾個毫秒。不能通 過相應地改變發(fā)射極溫度來實現(xiàn)所需的電子束開關切換，因為這種過程慢 得太多。作為替代，在靠近發(fā)射極處引入另一柵格電極。然后就能夠通過 向柵格電極施加相對于發(fā)射極而言足夠大的負電壓來關閉電子束。所需的 電壓通常在幾千伏的范圍內(nèi)。原則上，也可以將這種柵格電極用在CTx射 線管之中，以實現(xiàn)脈沖模式操作來進行劑量調(diào)制。令人遺憾的是，這樣一 來所需的脈沖寬度非常短(10-100微秒)，且需要高達20kHz的高重復頻率。 利用當前的柵格開關驅動器和幾百皮法的典型電容負載不能實現(xiàn)這一目 的，所述電容負載是柵格電極和必需的高壓電纜造成的。
用于驅動高壓電容負載的典型方案是利用能夠處理高峰值電流的開關(=硬開關)直接驅動所述高壓電容負載。在這種情況下，電容能量E= (C*VA2) /2簡單地被消耗于驅動開關內(nèi)部。這種方案的最高工作頻率由
開關的熱限制決定，而且電源需要傳送這一功率，這一功率后來就損耗掉了。
驅動高壓電容負載的另一種已知方式是使用回掃電源，這種方式比硬 開關拓撲生成更少損耗，但具有不太快且占用很大空間的缺點。
從H.Yonemori和M.Nakaoka在1991年9月28日-10月4日在美國 MI，Dearborn舉行的1991 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting 的會議記錄中的文獻"Advance Soft-Switching Sinewave PWM High-Frequency Inverter-Link Cycloconverter Incorporating Voltage-Clamped Quasi-Resonant and Capacitive Snubber Techniques，，可了解到具有高頻AC鏈 路的功率轉換電路。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種改善的用于以高頻切換電容負載的高壓的裝置和方法。
本發(fā)明提供了一種用于以高頻切換電容負載的高壓的方法、相應的程 序單元和計算機可讀介質以及相應的裝置、高壓發(fā)生器和檢査設備。
應當指出，以下描述的本發(fā)明示范性實施例也適用于方法、裝置、程 序產(chǎn)品和計算機可讀介質。
根據(jù)示范性實施例，提供了一種操作用于驅動電容負載的高壓開關裝 置的方法，所述裝置包括第一輸入端子和第二輸入端子，其用于施加高 壓電源，使得可以向所述第一輸入端子施加所述高壓電源的較高電勢，以 及可以向所述第二輸入端子施加較低電勢；第一開關和第二開關，其串聯(lián) 于所述第一輸入端子和所述第二輸入端子之間；第一箝位二極管和第二箝 位二極管，其串聯(lián)于所述第一輸入端子和所述第二輸入端子之間并處于相 同的阻擋方向，使得所述第一箝位二極管和所述第二箝位二極管相對于所 施加的高壓進行阻擋；儲能電感器，其端子之一連接到兩個開關的連接點， 另一個端子連接到兩個箝位二極管的連接點；以及輸出端子，其用于連接 電容負載，所述輸出端子與兩個箝位二極管的連接點相連；所述方法包括: 以兩個開關都打開開始，在第一預先確定時間之后閉合所述第一開關；在第二預先確定時間之后打開所述第一開關；以及在所述第二開關上達到零
電壓之后閉合所述第二開關。
于是，能夠利用用于電容負載的低損耗、高速度、高壓開關拓撲來操
作相應的裝置，對于格柵開關驅動器具有高的可靠性。這能夠利用適于CT
應用的高調(diào)制深度進行快速劑量調(diào)制。
此外，能夠以高切換速度驅動電容負載，其中將電容能量恢復并部分
返回給電源且用于實現(xiàn)零電壓開關。這在開關裝置及其電源中實現(xiàn)了低得
多的功率損耗和熱發(fā)散。
根據(jù)示范性實施例，第一預先確定時間為10至U00毫秒(ms)。 根據(jù)示范性實施例，第二預先確定時間為10到100毫秒(ms)。 根據(jù)示范性實施例，可以周期性地重復如下方法在第一預先確定時
間之后閉合第一開關；在第二預先確定時間之后打開第一開關；并在第二
開關上達到零電壓之后閉合第二開關。
這樣能夠達到控制相應電路的穩(wěn)定狀態(tài)。
根據(jù)示范性實施例，所述儲能電感器(Ls)具有1毫亨到20毫亨(mH)， 優(yōu)選5mH到15mH，更優(yōu)選大約10mH的電感。應當指出，可以根據(jù)空閑 階段的時長以及空閑階段期間幵關上的電壓降選擇儲能電感器。
根據(jù)示范性實施例，向所述第一輸入端子施加預先確定量的正高壓， 并且向所述第二輸入端子施加同樣預先確定量的負電壓。 根據(jù)示范性實施例，將電容負載連接到地電勢。 根據(jù)示范性實施例，所述電容負載為x射線管的格柵。 根據(jù)示范性實施例，提供了一種用于驅動電容負載的高壓開關裝置， 所述裝置包括第一輸入端子和第二輸入端子，其用于施加高壓電源，使 得可以向所述第一輸入端子施加所述高壓電源的較高電勢，以及可以向所
述第二輸入端子施加較低電勢；第一開關和第二開關，其串聯(lián)于所述第一
輸入端子和所述第二輸入端子之間；第一箝位二極管和第二箝位二極管， 其串聯(lián)于所述第一輸入端子和所述第二輸入端子之間并處于相同的阻擋方 向，使得所述第一箝位二極管和所述第二箝位二極管相對于所施加的高壓 進行阻擋；儲能電感器，其端子之一連接到兩個開關的連接點，另一個端 子連接到兩個箝位二極管的連接點；以及輸出端子，其用于連接電容負載，所述輸出端子與兩個箝位二極管的連接點相連。
根據(jù)示范性實施例，續(xù)流二極管與第一開關和第二開關的每個并聯(lián)， 使得續(xù)流二極管相對于所施加的高壓進行阻擋。
因此，可以避免開關上的反轉電壓。具體而言，半導體開關對反向電 壓敏感，使得續(xù)流二極管可以避免對開關的損傷，尤其是對半導體開關的 損傷。
根據(jù)示范性實施例，所述儲能電感器具有l(wèi)mH到20mH，優(yōu)選5mH 到15mH，更優(yōu)選大約10mH的電感。應當指出，可以根據(jù)空閑階段的時長 以及空閑階段期間開關上的電壓降選擇儲能電感器。
根據(jù)示范性實施例，所述第一和第二開關的至少一個包括串聯(lián)的至少 兩個子開關；以及至少兩個柵極驅動器，其中每個所述柵極驅動器都適于 驅動所述至少兩個子開關之一的柵極，且每個所述柵極驅動器具有控制輸 入端子，其中一個子開關的柵極驅動器的每個控制輸入端子與串聯(lián)地跟隨 所述一個子開關的子開關的柵極驅動器的控制輸入端子耦合。
串聯(lián)柵極驅動拓撲尤其適于存在極端dV/dt的高速高壓級聯(lián)開關。這 為驅動級聯(lián)開關的多個柵極提供了可靠的無干擾可能。于是，可以實現(xiàn)用 于級聯(lián)高壓開關的可靠而控制良好的柵極驅動，從而高開關速度變?yōu)榭赡?而沒有問題。
根據(jù)示范性實施例，將控制輸入端子電感耦合。 電感耦合無需像光耦合器等有源部件就可以容易地實現(xiàn)。 根據(jù)示范性實施例，子開關為半導體開關。 這實現(xiàn)了快速可靠的開關以及開關過程的簡單控制。 根據(jù)示范性實施例，子開關為絕緣柵極雙極晶體管。 可以將如下視為本發(fā)明的要點，即提供一種裝置和方法，其通過利用 開關元件的寄生電容并任選利用儲能電感器，以允許在有限的電壓上升下 接近零電壓狀態(tài)進行開關，還可以由無損耗地對輸出電壓進行換向的外部 開關元件對其進行補充。
參考下文所述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見且 得到闡述。


將在下文中參考以下附圖描述本發(fā)明的示范性實施例。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的電路； 圖2示出了在第一切換階段下根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的電路； 圖3示出了在第二切換階段下根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的電路； 圖4示出了在第三切換階段下根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的電路； 圖5示出了在第四切換階段下根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的電路； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的子電路； 圖7示出了本發(fā)明示范性實施例的流程圖。
具體實施例方式
圖1給出了可用于快速高壓開關工作原理的電路圖示，在這種情況下，
例如輸出電壓在正軌上為+20kV，負軌上為-20kV，但可用于寬范圍的電壓。 高電勢電壓和低電勢電壓不必具有相同大小，而是也可以施加不對稱的電 壓。較低的電勢也可以是地電勢。
用于驅動電容負載的高壓開關電路可以包括第一輸入端子11和第二 輸入端子12，其用于在其間施加高壓電源，從而可以將高壓電源的較高電
勢施加到第一輸入端子11，以及可以將較低電勢施加到第二輸入端子12;
第一開關Sl和第二開關S2，其串聯(lián)于第一輸入端子11和第二輸入端子12 之間；第一箝位二極管D3和第二箝位二極管D4，其串聯(lián)于第一輸入端子 11和第二輸入端子12之間并處于相同阻擋方向，使得第一箝位二極管D3 和第二箝位二極管D4相對于所施加的高壓進行阻擋；儲能電感器Ls，其 端子之一連接到兩個開關Sl、 S2的連接點13，另一個端子連接到兩個箝 位二極管D3、 D4的連接點14;以及輸出端子15，其用于連接電容負載 Cl，該輸出端子15與兩個箝位二極管D3、 D4的連接點14相連。
此外，可以將續(xù)流二極管D1、 D2與第一開關S1和第二開關S2并聯(lián)， 使得續(xù)流二極管D1、 D2相對于所施加的高壓進行阻擋。儲能電感器Ls可 以具有l(wèi)mH到20mH，優(yōu)選5mH到15mH，更優(yōu)選10mH的電感。
跟隨在推拉開關S1 、 S2之后的是儲能電感器Ls和兩個箝位二極管D3 、 D4，之后可以連接電容負載C1。可以與開關反平行地提供續(xù)流二極管D1、D2。
電容負載Cl中的能量存儲在儲能電感器Ls中，之后將該能量部分用 于實現(xiàn)零電壓開關，其余返回到電源。
開關過程是在多個階段中執(zhí)行的，可以將其分成四個階段，將參考圖2 到圖5描述該過程。圖2到圖5給出了詳細操作的圖示，如針對具體的600pF 負載和lOmH儲能電感器利用Spice所模擬的那樣。對于其他部件值，原理 仍然相同。
在第一階段中，閉合S1，電流從0A斜升到Imax，例如10.6A，進入 負載，例如從負軌上-20kV提升到正軌上例如+20kV。在圖2中示出了這種 情況。發(fā)生零電壓開關換向(正)。
對于Ls電流，可以說dl/dt二(20kV-V輸出)/Ls
對于V輸出dV輸出/dt = I/Cl
一旦輸出電壓達到例如+20kV， 二極管D3就變成導通，將輸出電壓限 制到例如第二階段中的+20kV。在圖3中示出了這種情況。這是穩(wěn)定狀態(tài) (正)。其時長對應于暴露時段，即打開x射線的時段。
儲能電感器電流一直流經(jīng)D3和Sl的閉合電路，只是由于D3的正向 電壓而導致電流緩慢地斜降，其遵循以下規(guī)律
d1/ dt = -Vf_D3 / Ls
在整個第二階段期間，輸出電壓保持恒定在+20kV。 一旦S1打開，第三階段就開始。在圖4中示出了這種情況。 通過對寄生開關電容充電，現(xiàn)在將儲能電感器的電流用于實現(xiàn)零電壓 開關。在兩個開關Sl、 S2都仍然打開的情況下，開關電壓從+20kV降到 -20kV，同時輸出端子15處的V柳保持恒定，儲能電感器電流遵循以下規(guī) 律
dl/dt = (V開關-V輸出)/ Ls
當兩個開關Sl、 S2之間的連接點13處的V開關達到-20kV時，二極管 D2變成導通，S2閉合，而沒有任何開關損耗，因為在閉合的時刻S2上的 電壓幾乎為零(僅有D2的正向電壓)。
在S2閉合之后，開始第四階段。發(fā)生零電壓換向(負)。在圖5中示 出了這種情況。之后達到穩(wěn)定狀態(tài)(負)。其時長對應于x射線的關閉時間。剩余的儲能電感器電流現(xiàn)在通過S2和D3為電源提供能量。這個電流 根據(jù)下式斜降
d1/ dt = -40kV / Ls
V輸a保持在+20kV，直到全部儲能電感器能量都已經(jīng)提供給電源為止 (電流為零)。之后，再次開始第一階段，但是沿著另一個方向開始。
零電壓開關狀態(tài)的換向時間通常從100ns到lps。電容負載Cl處輸出 電壓的換向通常少于2^is。在沒有換向的狀態(tài)下，將會在半導體裝置上消耗 電感器電流。該狀態(tài)相對于電流是導通的，直到電流在電感器中被消耗為 止。如果電流被消耗，則在電容負載C1中以(例如)用于x射線設備的格 柵電容的形式來存儲特定的電荷。
在高工作頻率下，恢復到儲能電感器Ls中的電容能量最大部分用于實 現(xiàn)零電壓開關(因此減小了開關損耗)和電源的恢復(減少電源的功率)。 在低頻下，不再實現(xiàn)零電壓開關(在開關時儲能電感器Ls是空的)，但開 關上的峰值功率壓力仍然比硬開關的情況下低得多，因為現(xiàn)在實現(xiàn)了零電 流開關(開關僅需要切換其自己的寄生電容，但儲能電感器將負載電容從 開關隔離開)。在低頻下，平均功率損耗仍然比在高頻下低一些，因為較高 的開關能量乘以了較低的頻率
P損失=Esw*Freq
可以確定部件的尺寸，使得對于每種負載/輸出電壓的情況，在預望頻 率范圍的功能中都能夠實現(xiàn)最小功率損耗。
可以用緊湊的方式構建整個開關裝置，因為儲能電感器和箝位二極管 是緊湊的，且開關的損耗較低，從而散熱器占用較少空間。 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的子電路。 圖6具體示出了用于驅動電容負載的快速高壓開關。 電路包括至少一個開關Sl或S2的子開關。第一和第二開關Sl、 S2 的至少一個包括串聯(lián)的至少兩個子開關Sll、 S12和至少兩個柵極驅動器 21、 22，其中每個柵極驅動器適于驅動至少兩個子開關Sll、 S12之一的柵 極，柵極驅動器21、 22的每個都具有控制輸入端子31、 32，其中一個子開 關的柵極驅動器的每個控制輸入端子與串聯(lián)地跟隨所述子開關的子開關的 柵極驅動器的控制輸入端子耦合41、 42。原則上，電路拓撲允許達到快速格柵開關驅動器所需的技術規(guī)格。可 以將開關實現(xiàn)為多個半導體開關的級聯(lián)串聯(lián)，因為它們的每個都不能經(jīng)受 所需的高壓開關電壓。此外，多個半導體驅動器的級聯(lián)串聯(lián)提供較小的容 性耦合電容，于是可以實現(xiàn)更快的開關。這種級聯(lián)高壓開關的柵極驅動是 一項困難的任務，可實現(xiàn)所需的開關速度。
通常由光耦合器或變壓器驅動級聯(lián)的高壓開關，其中控制側光耦合器 或變壓器以地為基準。這樣做的缺點是在光耦合器或變壓器的寄生電容所 看到的dV/dt高，在開關的時刻生成高的峰值電流，因此，如果將開關速 度提高太多，則可能會發(fā)生不希望的開/關效應或振蕩?？梢詫刂戚斎攵?子進行電感耦合，從而不需要額外的有源元件。
開關的數(shù)量取決于要切換的總電壓。每個開關可以是MOSFET、 IGBT 或其他半導體開關元件。每個開關可以具有為其柵極傳送峰值電流的柵極 驅動器。
每個柵極驅動器不是直接經(jīng)由以地為基準的耦合裝置驅動的，而是經(jīng) 由被其前一開關驅動的耦合裝置驅動的。在這種情況下，置于最壞情況的 位置的耦合裝置的寄生電容(Cpar)(驅動連接到輸出的開關)看到的dV/dt 比以地為基準的耦合裝置所看到的小N (開關數(shù)量)倍。這導致通過Cpar 的峰值電流小了 N倍，因此柵極驅動器將在高開關速度下工作地可靠得多。 在大N倍的峰值電流下，在高dV/dt時可能會發(fā)生寄生開/關切換或振蕩。
圖6示出了用于互連柵極驅動器的電感耦合器，不過其他耦合裝置(例 如變壓器或光耦合器)也是可能的。然而，電感耦合器具有速度非常高(例 如典型的傳輸延遲為10ns)、尺寸非常緊湊(例如S08外殼)和寄生電容 非常低的優(yōu)點。其有限的隔離電壓在這種串聯(lián)設置中不是問題，在以地為 基準的驅動方案(隔離電壓必需等于輸出電壓V輸出)中將不是這種情況。 在串聯(lián)拓撲中，所需的隔離電壓僅僅是
V輸出/N。
在柵極驅動器耦合裝置中所看到的最壞情況的dV/dt比以地為基準的 系統(tǒng)中低N (級聯(lián)開關的數(shù)量)倍。這種耦合裝置所需的隔離電壓比以地 為基準的系統(tǒng)小N倍。這使得使用高得多的開關速度和使用緊湊的高速耦 合裝置成為可能。于是，用于x射線管的快速格柵開關驅動器成為可能，其將在CT系統(tǒng)中實現(xiàn)經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制的快速劑量調(diào)制。
圖7示出了本發(fā)明示范性實施例的流程圖。具體而言，圖7示出了開 關S1、 S2都打開ST1，在第一預先確定時間之后閉合第一開關S1ST2，在 第二預先確定時間之后打開第一開關S1 ST3，并在第二開關上達到零電壓 之后閉合第二開關S2ST4。可以周期性地重復以上流程。應當指出，ST1、 ST2、 ST3和ST4不必分別對應于上述第一階段、第二階段、第三階段和第 四階段。
應當指出，可以將本發(fā)明應用于構建用于x射線管的快速格柵開關驅 動器。這種快速驅動器將實現(xiàn)CT系統(tǒng)中經(jīng)由脈沖寬度調(diào)制進行快速劑量 調(diào)制。
應當指出，術語"包括"不排除其他元件或步驟，"一"不排除多個。而 且可以組合結合不同實施例描述的元件。
應當指出，權利要求中的附圖標記不應被解釋為限制權利要求的范圍。
權利要求
1、一種操作用于驅動電容負載的高壓開關裝置的方法，其中，所述裝置包括第一輸入端子(11)和第二輸入端子(12)，其用于施加高壓電源，使得可以向所述第一輸入端子(11)施加所述高壓電源的較高電勢，以及可以向所述第二輸入端子(12)施加較低電勢；第一開關(S1)和第二開關(S2)，其串聯(lián)于所述第一輸入端子(11)和所述第二輸入端子(12)之間；第一箝位二極管(D3)和第二箝位二極管(D4)，其串聯(lián)于所述第一輸入端子和所述第二輸入端子之間并處于相同的阻擋方向，使得所述第一箝位二極管和所述第二箝位二極管相對于所施加的高壓進行阻擋；儲能電感器(Ls)，其端子之一連接到所述兩個開關的連接點(13)，另一個端子連接到所述兩個箝位二極管的連接點(14)；以及輸出端子(15)，其用于連接電容負載(C1)，所述輸出端子與所述兩個箝位二極管(D3，D4)的所述連接點(14)相連；所述方法包括以打開兩個開關(S1，S2)開始(ST1)，在第一預先確定時間之后閉合(ST2)所述第一開關(S1)；在第二預先確定時間之后打開(ST3)所述第一開關(S1)；在所述第二開關上達到零電壓之后閉合(ST4)所述第二開關(S2)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一預先確定時間為10 ms 到100ms。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第二預先確定時間為10 ms 到100ms。
4、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，周期性重復所述方法(ST1， ST2， ST3， ST4)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述儲能電感器(Ls)具有1 mH到20mH，優(yōu)選5 mH到15mH，更優(yōu)選大約10mH的電感。
6、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，向所述第一輸入端子(11)施 加預先確定量的正高壓，向所述第二輸入端子(12)施加同樣預先確定量 的負電壓。
7、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，電容負載(Cl)連接到地電勢。
8、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述電容負載(Cl)為x射線 管的格柵。
9、 一種程序單元，在由處理器執(zhí)行時，所述程序單元適于執(zhí)行根據(jù)權 利要求1所述的方法。
10、 一種計算機可讀介質，其存儲有根據(jù)權利要求9所述的程序單元。
11、 一種用于驅動電容負載的高壓開關裝置，其包括 第一輸入端子(11)和第二輸入端子(12)，其用于施加高壓電源，使得可以向所述第一輸入端子(11)施加所述高壓電源的較高電勢，以及可 以向所述第二輸入端子(12)施加較低電勢；第一開關(Sl)和第二開關(S2)，其串聯(lián)于所述第一輸入端子(11) 和所述第二輸入端子(12)之間；第一箝位二極管(D3)和第二箝位二極管(D4)，其串聯(lián)于所述第一 輸入端子和所述第二輸入端子之間并處于相同的阻擋方向，使得所述第一 箝位二極管(D3)和所述第二箝位二極管(D4)相對于所施加的高壓進行 阻擋；儲能電感器(Ls)，其端子之一連接到所述兩個開關的連接點(13)， 另一個端子連接到所述兩個箝位二極管的連接點(14);以及輸出端子U5)，其用于連接電容負載，所述輸出端子與所述兩個箝位 二極管的所述連接點(14)相連。
12、 根據(jù)權利要求ll所述的裝置，其還包括與所述第一開關(Sl)和 所述第二開關(S2)的每個并聯(lián)的續(xù)流二極管(Dl， D2)，使得所述續(xù)流 二極管(Dl， D2)相對于所施加的高壓進行阻擋。
13、 根據(jù)權利要求11所述的裝置，其中，所述儲能電感器(Ls)具有 1 mH到20mH，優(yōu)選5 mH到15mH，更優(yōu)選大約10mH的電感。
14、 根據(jù)權利要求ll所述的裝置，其中，所述第一開關(Sl)和所述 第二開關(S2)中的至少一個包括串聯(lián)的至少兩個子開關(Sll， S12);以及至少兩個柵極驅動器(21， 22),其中，每個所述柵極驅動器都適于驅 動所述至少兩個子開關(Sll， S12)之一的柵極，并且每個所述柵極驅動 器都具有控制輸入端子(31， 32);其中， 一個子開關的柵極驅動器的每個控制輸入端子與串聯(lián)地跟隨所 述一個子開關(S12)的子開關(S11)的柵極驅動器(21， 22)的控制輸 入端子(31， 32)耦合41， 42。
15、 根據(jù)權利要求14所述的裝置，其中，所述控制輸入端子(31， 32) 是電感耦合的。
16、 根據(jù)權利要求14所述的裝置，其中，所述子開關(Sll， S12)是 半導體開關。
17、 根據(jù)權利要求14所述的裝置，其中，所述子開關(Sll， S12)是 絕緣柵極雙極晶體管。
18、 具有權利要求11到17的任一項所述的裝置的高壓發(fā)生器(2)。
19、 具有權利要求11到17的任一項所述的裝置的x射線曝光裝置(1)。
全文摘要
一種用于操作驅動電容負載的高壓開關裝置的方法和裝置，所述高壓開關裝置具有第一輸入端子(11)和第二輸入端子(12)，其用于施加高壓電源，使得可以向所述第一輸入端子(11)施加所述高壓電源的較高電勢，可以向所述第二輸入端子(12)施加較低電勢；第一開關(S1)和第二開關(S2)，其串聯(lián)于所述第一和第二輸入端子(11，12)之間；第一箝位二極管(D3)和第二箝位二極管(D4)，其串聯(lián)于所述第一輸入端子和所述第二輸入端子之間并處于相同的阻擋方向，使得所述第一和第二箝位二極管相對于所施加的高壓進行阻擋；儲能電感器Ls，其端子之一連接到兩個開關的連接點(13)，另一個端子連接到兩個箝位二極管的連接點(14)；以及輸出端子(15)，其用于連接電容負載Cl，所述輸出端子與兩個箝位二極管(D3，D4)的連接點(14)相連。該方法包括以兩個開關(S1，S2)都打開開始，在第一預先確定時間之后閉合所述第一開關(S1)；在第二預先確定時間之后打開(ST3)所述第一開關(S1)；在所述第二開關上達到零電壓之后閉合(ST4)所述第二開關(S2)。
文檔編號H05G1/12GK101611537SQ200880004923
公開日2009年12月23日 申請日期2008年2月11日 優(yōu)先權日2007年2月15日
發(fā)明者C·勒夫, M·M·A·布洛克斯, R·皮勒帝格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司