A bipolar high voltage bipolar pulsing power supply is disclosed that can produce high voltage bipolar pulses with a positive high voltage pulse greater than about 2 kV followed by a negative high voltage pulse less than about −2 kV with a positive to negative dwell period between the positive high voltage pulse and the negative high voltage pulse. A high voltage bipolar pulsing power supply, for example, can reproduce high voltage pulses with a pulse repetition rate greater than about 10 kHz.
H02M 3/158 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs avec commande automatique de la tension ou du courant de sortie, p. ex. régulateurs à commutation comprenant plusieurs dispositifs à semi-conducteurs comme dispositifs de commande finale pour une charge unique
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H10D 12/00 - Dispositifs bipolaires contrôlés par effet de champ, p. ex. transistors bipolaires à grille isolée [IGBT]
3.
Bipolar Pulsed High Voltage Electric Field Treatment
Bipolar high voltage bipolar pulsing treatment systems, devices, and methods are disclosed that include electrodes for ablation or electroporation and power supplies for supplying bipolar high voltage pulses to the electrode. The power supply includes a DC Source, an energy storage capacitor coupled with the DC source, a first high voltage switch electrically coupled with the DC source and the energy storage capacitor, and a first diode arranged across arranged across the first high voltage switch. In some cases, the power supply can produce high voltage bipolar pulses with a positive high voltage pulse greater than about 200 V followed by a negative high voltage pulse less than about −200 V with a positive to negative dwell period between the positive high voltage pulse and the negative high voltage pulse.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H02M 3/07 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des résistances ou des capacités, p. ex. diviseur de tension utilisant des capacités chargées et déchargées alternativement par des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande
A pulsing power supply is disclosed. The pulsing power supply includes a pulser having an output that outputs pulses greater than 5 kV with a pulse repetition frequency greater than 10 kHz; a powered crowbar circuit electrically coupled across the output, the powered crowbar circuit including a DC source, wherein a polarity of the DC power supply is arranged opposite a polarity of the pulser; a transformer having a primary side and a secondary side, the primary side of the transformer is electrically coupled across the output of the pulser and across the powered crowbar circuit; and a plurality of electrodes electrically coupled with the secondary-side of the transformer.
A pulsing power supply is disclosed. The pulsing power supply includes a pulser having an output that outputs pulses greater than 5 kV with a pulse repetition frequency greater than 10 kHz; a powered crowbar circuit electrically coupled across the output, the powered crowbar circuit including a DC source, wherein a polarity of the DC power supply is arranged opposite a polarity of the pulser; a transformer having a primary side and a secondary side, the primary side of the transformer is electrically coupled across the output of the pulser and across the powered crowbar circuit; and a plurality of electrodes electrically coupled with the secondary-side of the transformer
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H02M 11/00 - Systèmes de transformation de puissance électrique non couverts par les autres groupes de la présente sous-classe
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
A bipolar high voltage bipolar pulsing power supply is disclosed that can produce high voltage bipolar pulses with a positive high voltage pulse greater than about 2 kV followed by a negative high voltage pulse less than about −2 kV with a positive to negative dwell period between the positive high voltage pulse and the negative high voltage pulse. A high voltage bipolar pulsing power supply, for example, can reproduce high voltage pulses with a pulse repetition rate greater than about 10 kHz.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H02M 3/07 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des résistances ou des capacités, p. ex. diviseur de tension utilisant des capacités chargées et déchargées alternativement par des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande
7.
EFFICIENT HIGH POWER MICROWAVE GENERATION USING RECIRCULATING PULSES
A high frequency electromagnetic radiation generation device is disclosed that includes a high voltage input, a nonlinear transmission line, an antenna, and a pulse recirculating circuit. In some embodiments, the high voltage input may be configured to receive electrical pulses having a first peak voltage that is greater than 5 kV, and/or may be electrically coupled with the nonlinear transmission line. The antenna may be electrically coupled with the nonlinear transmission line and/or may radiate electromagnetic radiation at a frequency greater than 100 MHz about a voltage greater than 5 kV. The pulse recirculating may be electrically coupled with the high voltage input and the antenna. The pulse recirculating circuit may include a diode; a low pass filter; and a delay line. In some embodiments, unradiated energy from the antenna is directed through the pulse recirculating circuit to the nonlinear transmission line with a delay of less than 100 ns.
H03B 9/14 - Production d'oscillations par utilisation des effets du temps de transit utilisant des dispositifs à l'état solide, p. ex. dispositifs à effet Gunn et des éléments comprenant des inductances et des capacités réparties
A bipolar high voltage bipolar pulsing power supply is disclosed that can produce high voltage bipolar pulses with a positive high voltage pulse greater than about 2 kV followed by a negative high voltage pulse less than about -2 kV with a positive to negative dwell period between the positive high voltage pulse and the negative high voltage pulse. A high voltage bipolar pulsing power supply, for example, can reproduce high voltage pulses with a pulse repetition rate greater than about 10 kHz.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A high voltage power system is disclosed. In some embodiments, the high voltage power system includes a high voltage pulsing power supply; a transformer electrically coupled with the high voltage pulsing power supply; an output electrically coupled with the transformer and configured to output high voltage pulses with an amplitude greater than 1 kV and a frequency greater than 1 kHz; and a bias compensation circuit arranged in parallel with the output. In some embodiments, the bias compensation circuit can include a blocking diode; and a DC power supply arranged in series with the blocking diode.
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
Some embodiments of the invention include a thruster system comprising a thruster and a pulsing power supply. The thruster may include a gas inlet port; a plasma jet outlet; and a first electrode. In some embodiments, the pulsing power supply may provide an electrical potential to the first electrode with a pulse repetition frequency greater than 10 kHz, a voltage greater than 5 kilovolts. In some embodiments, the pressure downstream from the thruster can be less than 10 Torr. In some embodiments, when a plasma is produced within the thruster by energizing a gas flowing into the thruster through the gas inlet port, the plasma is expelled from the thruster through the plasma jet outlet.
Some embodiments may include a nanosecond pulser comprising a plurality of solid state switches; a transformer having a stray inductance, Ls, a stray capacitance, Cs, and a turn ratio n; and a resistor with a resistance, R, in series between the transformer and the switches. In some embodiments, the resonant circuit produces a Q factor according to
Some embodiments may include a nanosecond pulser comprising a plurality of solid state switches; a transformer having a stray inductance, Ls, a stray capacitance, Cs, and a turn ratio n; and a resistor with a resistance, R, in series between the transformer and the switches. In some embodiments, the resonant circuit produces a Q factor according to
Q
=
1
R
L
s
C
s
,
Some embodiments may include a nanosecond pulser comprising a plurality of solid state switches; a transformer having a stray inductance, Ls, a stray capacitance, Cs, and a turn ratio n; and a resistor with a resistance, R, in series between the transformer and the switches. In some embodiments, the resonant circuit produces a Q factor according to
Q
=
1
R
L
s
C
s
,
and the nanosecond pulser produces an output voltage Vout from an input voltage Vin, according to Vout=QnVin.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.
H01L 29/739 - Dispositifs du type transistor, c.à d. susceptibles de répondre en continu aux signaux de commande appliqués commandés par effet de champ
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
13.
Eddy current nondestructive evaluation device with rotating permanent magnets and pickup coils
Some embodiments of the invention may include an eddy current nondestructive evaluation device. The eddy current nondestructive evaluation device may include a rotating body; a motor coupled with the rotating body such that the motor rotates the rotating body; a permanent magnet coupled with the rotating body; a pickup coil coupled with the rotating body; and an integrator circuit electrically coupled with the pickup coil that integrates a voltage from the pickup coil to produce integrated voltage data.
G01N 27/90 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques en recherchant des variables magnétiques pour rechercher la présence des criques en utilisant les courants de Foucault
A nanosecond pulser is disclosed. In some embodiments, the nanosecond pulser may include one or more switch circuits including one or more solid state switches, a transformer, and an output. In some embodiments, the transformer may include a first transformer core, a first primary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core, and a secondary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core. In some embodiments, each of the one or more switch circuits are coupled with at least a portion of the first primary winding. In some embodiments, the output may be electrically coupled with the secondary winding and outputs electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and a rise time of less than 150 nanoseconds or less than 50 nanoseconds.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
A high voltage power system is disclosed. In some embodiments, the high voltage power system includes a high voltage pulsing power supply; a transformer electrically coupled with the high voltage pulsing power supply; an output electrically coupled with the transformer and configured to output high voltage pulses with an amplitude greater than 1 kV and a frequency greater than 1 kHz; and a bias compensation circuit arranged in parallel with the output. In some embodiments, the bias compensation circuit can include a blocking diode; and a DC power supply arranged in series with the blocking diode.
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
A high voltage switch comprising: a high voltage power supply providing power greater than about 5 kV; a control voltage power source; a plurality of switch modules arranged in series with respect to each other each of the plurality of switch modules configured to switch power from the high voltage power supply, and an output configured to output a pulsed output signal having a voltage greater than the rating of any switch of the plurality of switch modules, a pulse width less than 2 μs, and at a pulse frequency greater than 10 kHz.
H02M 7/06 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge sans électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs sans éléctrode de commande
H01L 21/687 - Appareils spécialement adaptés pour la manipulation des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide pendant leur fabrication ou leur traitementAppareils spécialement adaptés pour la manipulation des plaquettes pendant la fabrication ou le traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide ou de leurs composants pour le maintien ou la préhension en utilisant des moyens mécaniques, p. ex. mandrins, pièces de serrage, pinces
s, and a turn ratio n; and a resistor with a resistance, R, in series between the transformer and the switches. In some embodiments, the resonant circuit produces a Q factor according to
in.
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
18.
Nonlinear transmission line high voltage pulse sharpening with energy recovery
Some embodiments include a nonlinear transmission line system comprising: a power supply providing voltages greater than 100 V; a high frequency switch electrically coupled with the power supply; a nonlinear transmission line electrically coupled with the switch; an antenna electrically coupled with the nonlinear transmission line; and an energy recovery circuit comprising a diode and an inductor electrically coupled with the power supply and the antenna.
Some embodiments include a high voltage, high frequency switching circuit. The switching circuit may include a high voltage switching power supply that produces pulses having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz and an output. The switching circuit may also include a resistive output stage electrically coupled in parallel with the output and between the output stage and the high voltage switching power supply, the resistive output stage comprising at least one resistor that discharges a load coupled with the output. In some embodiments, the resistive output stage may be configured to discharge over about 1 kilowatt of average power during each pulse cycle. In some embodiments, the output can produce a high voltage pulse having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz with a pulse fall time less than about 400 ns.
H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 3/021 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de plus d'un type d'éléments ou de moyens, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/16 - Modifications pour éliminer les tensions ou courants parasites
H02M 11/00 - Systèmes de transformation de puissance électrique non couverts par les autres groupes de la présente sous-classe
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
H02M 3/158 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs avec commande automatique de la tension ou du courant de sortie, p. ex. régulateurs à commutation comprenant plusieurs dispositifs à semi-conducteurs comme dispositifs de commande finale pour une charge unique
H03K 3/36 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs, non prévus ailleurs
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H02M 3/337 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs en configuration push-pull
H02M 3/155 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu sans transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 1/15 - Dispositions de réduction des ondulations d'une entrée ou d'une sortie en courant continu utilisant des éléments actifs
H02M 1/088 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques pour la commande simultanée de dispositifs à semi-conducteurs connectés en série ou en parallèle
21.
Efficient high power microwave generation using recirculating pulses
A high frequency electromagnetic radiation generation device is disclosed that includes a high voltage input, a nonlinear transmission line, an antenna, and a pulse recirculating circuit. In some embodiments, the high voltage input may be configured to receive electrical pulses having a first peak voltage that is greater than 5 kV, and/or may be electrically coupled with the nonlinear transmission line. The antenna may be electrically coupled with the nonlinear transmission line and/or may radiate electromagnetic radiation at a frequency greater than 100 MHz about a voltage greater than 5 kV. The pulse recirculating may be electrically coupled with the high voltage input and the antenna. The pulse recirculating circuit may include a diode; a low pass filter; and a delay line. In some embodiments, unradiated energy from the antenna is directed through the pulse recirculating circuit to the nonlinear transmission line with a delay of less than 100 ns.
H03B 9/14 - Production d'oscillations par utilisation des effets du temps de transit utilisant des dispositifs à l'état solide, p. ex. dispositifs à effet Gunn et des éléments comprenant des inductances et des capacités réparties
H03K 27/00 - Compteurs d'impulsions dans lesquels des impulsions circulent continuellement en boucle ferméeDiviseurs de fréquence analogues
A nanosecond pulser may include a plurality of switch modules, a transformer, and an output. Each of the plurality of switch modules may include one or more solid state switches. The transformer may include a core, at least one primary winding wound around at least a portion of the core, each of the plurality of switch modules may be coupled with the primary windings, and a plurality of secondary windings wound at least partially around a portion of the core. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and having a pulse width of less than about 1000 nanoseconds. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 5 kilovolts, a peak power greater than about 100 kilowatts, a pulse width between 10 nanoseconds and 1000 nanoseconds, a rise time less than about 50 nanoseconds, or some combination thereof.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A high voltage switch comprising: a high voltage power supply providing power greater than about 5 kV; a control voltage power source; a plurality of switch modules arranged in series with respect to each other each of the plurality of switch modules configured to switch power from the high voltage power supply, and an output configured to output a pulsed output signal having a voltage greater than the rating of any switch of the plurality of switch modules, a pulse width less than 2 μs, and at a pulse frequency greater than 10 kHz.
H02M 7/06 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge sans électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs sans éléctrode de commande
H01L 21/687 - Appareils spécialement adaptés pour la manipulation des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide pendant leur fabrication ou leur traitementAppareils spécialement adaptés pour la manipulation des plaquettes pendant la fabrication ou le traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide ou de leurs composants pour le maintien ou la préhension en utilisant des moyens mécaniques, p. ex. mandrins, pièces de serrage, pinces
24.
High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
A nanosecond pulser is disclosed. In some embodiments, the nanosecond pulser may include one or more switch circuits including one or more solid state switches, a transformer, and an output. In some embodiments, the transformer may include a first transformer core, a first primary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core, and a secondary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core. In some embodiments, each of the one or more switch circuits are coupled with at least a portion of the first primary winding. In some embodiments, the output may be electrically coupled with the secondary winding and outputs electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and a rise time of less than 150 nanoseconds or less than 50 nanoseconds.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
A pulse generator is disclosed that includes at least the following stages a driver stage, a transformer stage, a rectifier stage, and an output stage. The driver stage may include at least one solid state switch such as, for example, of one or more IGBTs and/or one or more MOSFETs. The driver stage may also have a stray inductance less than 1,000 nH. The transformer stage may be coupled with the driver stage and/or with a balance stage and may include one or more transformers. The rectifier stage may be coupled with the transformer stage and may have a stray inductance less than 1,000 nH. The output stage may be coupled with the rectifier stage. The output stage may output a signal pulse with a voltage greater than 2 kilovolts and a frequency greater than 5 kHz. In some embodiments, the output stage may be galvanically isolated from a reference potential.
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A high voltage switch comprising: a high voltage power supply providing power greater than about 5 kV; a control voltage power source; a plurality of switch modules arranged in series with respect to each other each of the plurality of switch modules configured to switch power from the high voltage power supply, and an output configured to output a pulsed output signal having a voltage greater than the rating of any switch of the plurality of switch modules, a pulse width less than 2 μs, and at a pulse frequency greater than 10 kHz.
H02M 7/06 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant alternatif en une puissance de sortie en courant continu sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge sans électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs sans éléctrode de commande
H01L 21/687 - Appareils spécialement adaptés pour la manipulation des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide pendant leur fabrication ou leur traitementAppareils spécialement adaptés pour la manipulation des plaquettes pendant la fabrication ou le traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou des dispositifs électriques à l'état solide ou de leurs composants pour le maintien ou la préhension en utilisant des moyens mécaniques, p. ex. mandrins, pièces de serrage, pinces
Some embodiments include a high voltage, high frequency switching circuit. The switching circuit may include a high voltage switching power supply that produces pulses having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz and an output. The switching circuit may also include a resistive output stage electrically coupled in parallel with the output and between the output stage and the high voltage switching power supply, the resistive output stage comprising at least one resistor that discharges a load coupled with the output. In some embodiments, the resistive output stage may be configured to discharge over about 1 kilowatt of average power during each pulse cycle. In some embodiments, the output can produce a high voltage pulse having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz with a pulse fall time less than about 400 ns.
H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 3/021 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de plus d'un type d'éléments ou de moyens, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.
H03K 17/04 - Modifications pour accélérer la commutation
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H01H 9/54 - Circuits non adaptés à une application particulière du dispositif de commutation non prévus ailleurs
H01L 23/498 - Connexions électriques sur des substrats isolants
H01L 29/739 - Dispositifs du type transistor, c.à d. susceptibles de répondre en continu aux signaux de commande appliqués commandés par effet de champ
A high voltage power system is disclosed. In some embodiments, the high voltage power system includes a high voltage pulsing power supply; a transformer electrically coupled with the high voltage pulsing power supply; an output electrically coupled with the transformer and configured to output high voltage pulses with an amplitude greater than 1 kV and a frequency greater than 1 kHz; and a bias compensation circuit arranged in parallel with the output. In some embodiments, the bias compensation circuit can include a blocking diode; and a DC power supply arranged in series with the blocking diode.
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A high-voltage transformer is disclosed. The high-voltage transformer includes a transformer core; at least one primary winding wound once or less than once around the transformer core; a secondary winding wound around the transformer core a plurality of times; an input electrically coupled with the primary windings; and an output electrically coupled with the secondary windings that provides a voltage greater than 1,1200 volts. In some embodiments, the high-voltage transformer has a stray inductance of less than 30 nH as measured on the primary side and the transformer has a stray capacitance of less than 100 pF as measured on the secondary side.
Some embodiments of the invention may include an eddy current nondestructive evaluation device. The eddy current nondestructive evaluation device may include a rotating body; a motor coupled with the rotating body such that the motor rotates the rotating body; a permanent magnet coupled with the rotating body; a pickup coil coupled with the rotating body; and an integrator circuit electrically coupled with the pickup coil that integrates a voltage from the pickup coil to produce integrated voltage data.
G01N 27/90 - Recherche ou analyse des matériaux par l'emploi de moyens électriques, électrochimiques ou magnétiques en recherchant des variables magnétiques pour rechercher la présence des criques en utilisant les courants de Foucault
Some embodiments include a high voltage, high frequency switching circuit. The switching circuit may include a high voltage switching power supply that produces pulses having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz and an output. The switching circuit may also include a resistive output stage electrically coupled in parallel with the output and between the output stage and the high voltage switching power supply, the resistive output stage comprising at least one resistor that discharges a load coupled with the output. In some embodiments, the resistive output stage may be configured to discharge over about 1 kilowatt of average power during each pulse cycle. In some embodiments, the output can produce a high voltage pulse having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz with a pulse fall time less than about 400 ns.
H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 3/021 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de plus d'un type d'éléments ou de moyens, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
A nanosecond pulser may include a plurality of switch modules, a transformer, and an output. Each of the plurality of switch modules may include one or more solid state switches. The transformer may include a core, at least one primary winding wound around at least a portion of the core, each of the plurality of switch modules may be coupled with the primary windings, and a plurality of secondary windings wound at least partially around a portion of the core. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and having a pulse width of less than about 1000 nanoseconds. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 5 kilovolts, a peak power greater than about 100 kilowatts, a pulse width between 10 nanoseconds and 1000 nanoseconds, a rise time less than about 50 nanoseconds, or some combination thereof.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
Some embodiments include a high voltage, high frequency switching circuit. The switching circuit may include a high voltage switching power supply that produces pulses having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz and an output. The switching circuit may also include a resistive output stage electrically coupled in parallel with the output and between the output stage and the high voltage switching power supply, the resistive output stage comprising at least one resistor that discharges a load coupled with the output. In some embodiments, the resistive output stage may be configured to discharge over about 1 kilowatt of average power during each pulse cycle. In some embodiments, the output can produce a high voltage pulse having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz with a pulse fall time less than about 400 ns.
H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
H03K 3/021 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de plus d'un type d'éléments ou de moyens, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
35.
Efficient high power microwave generation using recirculating pulses
A high frequency electromagnetic radiation generation device is disclosed that includes a high voltage input, a nonlinear transmission line, an antenna, and a pulse recirculating circuit. In some embodiments, the high voltage input may be configured to receive electrical pulses having a first peak voltage that is greater than 5 kV, and/or may be electrically coupled with the nonlinear transmission line. The antenna may be electrically coupled with the nonlinear transmission line and/or may radiate electromagnetic radiation at a frequency greater than 100 MHz about a voltage greater than 5 kV. The pulse recirculating may be electrically coupled with the high voltage input and the antenna. The pulse recirculating circuit may include a diode; a low pass filter; and a delay line. In some embodiments, unradiated energy from the antenna is directed through the pulse recirculating circuit to the nonlinear transmission line with a delay of less than 100 ns.
H03B 9/14 - Production d'oscillations par utilisation des effets du temps de transit utilisant des dispositifs à l'état solide, p. ex. dispositifs à effet Gunn et des éléments comprenant des inductances et des capacités réparties
H03K 27/00 - Compteurs d'impulsions dans lesquels des impulsions circulent continuellement en boucle ferméeDiviseurs de fréquence analogues
Some embodiments include a high voltage, high frequency switching circuit. The switching circuit may include a high voltage switching power supply that produces pulses having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz and an output. The switching circuit may also include a resistive output stage electrically coupled in parallel with the output and between the output stage and the high voltage switching power supply, the resistive output stage comprising at least one resistor that discharges a load coupled with the output. In some embodiments, the resistive output stage may be configured to discharge over about 1 kilowatt of average power during each pulse cycle. In some embodiments, the output can produce a high voltage pulse having a voltage greater than 1 kV and with frequencies greater than 10 kHz with a pulse fall time less than about 400 ns.
H01J 37/32 - Tubes à décharge en atmosphère gazeuse
H03K 3/021 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation, comme éléments actifs, de plus d'un type d'éléments ou de moyens, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A high voltage inductive adder is disclosed. In some embodiments, the high voltage inductive adder comprising a first adder circuit and a second adder circuit. The first adder circuit including a first source; a first switch electrically coupled with the first source; a first transformer core; and a first plurality of primary windings wound about the first transformer core and electrically coupled with the first switch. The second adder circuit including a second source; a second switch electrically coupled with the second source; a second transformer core; and a second plurality of primary windings wound about the second transformer core and electrically coupled with the second switch. The high voltage inductive adder comprising one or more secondary windings wound around both the first transformer core and the second transformer core and an output coupled with the plurality of secondary windings.
G06G 7/14 - Dispositions pour l'exécution d'opérations de calcul, p. ex. amplificateurs spécialement adaptés à cet effet pour l'addition ou la soustraction
H01F 30/06 - Transformateurs fixes non couverts par le groupe caractérisés par la structure
H03K 3/53 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive
s, and a turn ratio n; and a resistor with a resistance, R, in series between the transformer and the switches. In some embodiments, the resonant circuit produces a Q factor according to
in.
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 3/337 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs en configuration push-pull
H02M 1/00 - Détails d'appareils pour transformation
H02M 7/48 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande
39.
High voltage nanosecond pulser with variable pulse width and pulse repetition frequency
A nanosecond pulser is disclosed. In some embodiments, the nanosecond pulser may include one or more switch circuits including one or more solid state switches, a transformer, and an output. In some embodiments, the transformer may include a first transformer core, a first primary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core, and a secondary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core. In some embodiments, each of the one or more switch circuits are coupled with at least a portion of the first primary winding. In some embodiments, the output may be electrically coupled with the secondary winding and outputs electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and a rise time of less than 150 nanoseconds or less than 50 nanoseconds.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
A high voltage inductive adder is disclosed. In some embodiments, the high voltage inductive adder comprising a first adder circuit and a second adder circuit. The first adder circuit including a first source; a first switch electrically coupled with the first source; a first transformer core; and a first plurality of primary windings wound about the first transformer core and electrically coupled with the first switch. The second adder circuit including a second source; a second switch electrically coupled with the second source; a second transformer core; and a second plurality of primary windings wound about the second transformer core and electrically coupled with the second switch. The high voltage inductive adder comprising one or more secondary windings wound around both the first transformer core and the second transformer core and an output coupled with the plurality of secondary windings.
G06G 7/14 - Dispositions pour l'exécution d'opérations de calcul, p. ex. amplificateurs spécialement adaptés à cet effet pour l'addition ou la soustraction
Some embodiments include a high voltage nonlinear transmission line that includes a high voltage input configured to receive electrical pulses having a first peak voltage that is greater than 5 kV having a first rise time; a plurality of circuit elements electrically coupled with ground, each of the plurality of circuit elements includes a resistor and a nonlinear semiconductor junction capacitance device; a plurality of inductors, at least one of the plurality of inductors is electrically coupled between two circuit elements of the plurality of circuit elements; and a high voltage output providing a second peak voltage with a second rise time that is faster than the first rise time.
A pulse generator is disclosed that includes at least the following stages a driver stage, a transformer stage, a rectifier stage, and an output stage. The driver stage may include at least one solid state switch such as, for example, of one or more IGBTs and/or one or more MOSFETs. The driver stage may also have a stray inductance less than 1,000 nH. The transformer stage may be coupled with the driver stage and/or with a balance stage and may include one or more transformers. The rectifier stage may be coupled with the transformer stage and may have a stray inductance less than 1,000 nH. The output stage may be coupled with the rectifier stage. The output stage may output a signal pulse with a voltage greater than 2 kilovolts and a frequency greater than 5 kHz. In some embodiments, the output stage may be galvanically isolated from a reference potential.
H05G 1/22 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des impulsions uniques
H02M 3/335 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant continu avec transformation intermédiaire en courant alternatif par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrodes de commande pour produire le courant alternatif intermédiaire utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
H02M 1/08 - Circuits spécialement adaptés à la production d'une tension de commande pour les dispositifs à semi-conducteurs incorporés dans des convertisseurs statiques
H03H 7/01 - Réseaux à deux accès sélecteurs de fréquence
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
43.
High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production
Systems and methods are discussed to create radiation from one or more compact toroids. Compact toroids can be created from plasma of gases within a confinement chamber using a plurality of coils of various densities of windings. High current pulses can be generated within the coil and switched at high frequencies to repeatedly generate compact toroids within the plasma. The plasma can produce radiation at various wavelengths that is focused toward a target or an intermediate focus.
H01J 65/04 - Lampes à atmosphère gazeuse portée à la luminescence par un champ électromagnétique extérieur ou par une radiation corpusculaire extérieure, p. ex. lampe indicatrice
H05G 2/00 - Appareils ou procédés spécialement adaptés à la production de rayons X, n'utilisant pas de tubes à rayons X, p. ex. utilisant la génération d'un plasma
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.
H01L 23/498 - Connexions électriques sur des substrats isolants
H01L 29/739 - Dispositifs du type transistor, c.à d. susceptibles de répondre en continu aux signaux de commande appliqués commandés par effet de champ
H01H 9/54 - Circuits non adaptés à une application particulière du dispositif de commutation non prévus ailleurs
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
A high-voltage transformer is disclosed. The high-voltage transformer includes a transformer core; at least one primary winding wound once or less than once around the transformer core; a secondary winding wound around the transformer core a plurality of times; an input electrically coupled with the primary windings; and an output electrically coupled with the secondary windings that provides a voltage greater than 1,1200 volts. In some embodiments, the high-voltage transformer has a stray inductance of less than 30 nH as measured on the primary side and the transformer has a stray capacitance of less than 100 pF as measured on the secondary side.
Some embodiments of the invention include a thruster system comprising a thruster and a pulsing power supply. The thruster may include a gas inlet port; a plasma jet outlet; and a first electrode. In some embodiments, the pulsing power supply may provide an electrical potential to the first electrode with a pulse repetition frequency greater than 10 kHz, a voltage greater than 5 kilovolts. In some embodiments, the pressure downstream from the thruster can be less than 10 Torr. In some embodiments, when a plasma is produced within the thruster by energizing a gas flowing into the thruster through the gas inlet port, the plasma is expelled from the thruster through the plasma jet outlet.
A nanosecond pulser is disclosed. In some embodiments, the nanosecond pulser may include one or more switch circuits including one or more solid state switches, a transformer, and an output. In some embodiments, the transformer may include a first transformer core, a first primary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core, and a secondary winding wound at least partially around a portion of the first transformer core. In some embodiments, each of the one or more switch circuits are coupled with at least a portion of the first primary winding. In some embodiments, the output may be electrically coupled with the secondary winding and outputs electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and a rise time of less than 150 nanoseconds or less than 50 nanoseconds.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
H03K 17/00 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
Embodiments described herein include a solid-state switch tube replacement for the radar system such as, for example, the SPY-1 radar system. Some embodiments provide for a technology for the precision switching that enables IGBT power modules to operate robustly in a series configuration and/or a parallel configuration to produce precision switching at high voltage (e.g., 20 kV and above) and high frequencies (e.g., 1 MHz and above).
H03K 17/60 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs les dispositifs étant des transistors bipolaires
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 17/04 - Modifications pour accélérer la commutation
A pulse generator is disclosed that includes at least the following stages a driver stage, a transformer stage, a rectifier stage, and an output stage. The driver stage may include at least one solid state switch such as, for example, of one or more IGBTs and/or one or more MOSFETs. The driver stage may also have a stray inductance less than 1,000 nH. The transformer stage may be coupled with the driver stage and/or with a balance stage and may include one or more transformers. The rectifier stage may be coupled with the transformer stage and may have a stray inductance less than 1,000 nH. The output stage may be coupled with the rectifier stage. The output stage may output a signal pulse with a voltage greater than 2 kilovolts and a frequency greater than 5 kHz. In some embodiments, the output stage may be galvanically isolated from a reference potential.
H05G 1/22 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des impulsions uniques
H05G 1/20 - Dispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec du courant alternatif haute fréquenceDispositions de l'alimentation en énergie pour alimenter le tube radiogène à rayons X avec des trains d'impulsions
H02M 7/5387 - Transformation d'une puissance d'entrée en courant continu en une puissance de sortie en courant alternatif sans possibilité de réversibilité par convertisseurs statiques utilisant des tubes à décharge avec électrode de commande ou des dispositifs à semi-conducteurs avec électrode de commande utilisant des dispositifs du type triode ou transistor exigeant l'application continue d'un signal de commande utilisant uniquement des dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. onduleurs à impulsions à un seul commutateur dans une configuration en pont
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
A nanosecond pulser may include a plurality of switch modules, a transformer, and an output. Each of the plurality of switch modules may include one or more solid state switches. The transformer may include a core, at least one primary winding wound around at least a portion of the core, each of the plurality of switch modules may be coupled with the primary windings, and a plurality of secondary windings wound at least partially around a portion of the core. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 1 kilovolt and having a pulse width of less than about 1000 nanoseconds. The output may output electrical pulses having a peak voltage greater than about 5 kilovolts, a peak power greater than about 100 kilowatts, a pulse width between 10 nanoseconds and 1000 nanoseconds, a rise time less than about 50 nanoseconds, or some combination thereof.
H03K 3/00 - Circuits pour produire des impulsions électriquesCircuits monostables, bistables ou multistables
H03K 17/56 - Commutation ou ouverture de porte électronique, c.-à-d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts caractérisée par l'utilisation de composants spécifiés par l'utilisation, comme éléments actifs, de dispositifs à semi-conducteurs
H03K 3/57 - Générateurs caractérisés par le type de circuit ou par les moyens utilisés pour produire des impulsions par l'utilisation d'un élément accumulant de l'énergie déchargé dans une charge par un dispositif interrupteur commandé par un signal extérieur et ne comportant pas de réaction positive le dispositif de commutation étant un dispositif à semi-conducteurs
51.
High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production
Systems and methods are discussed to create radiation from one or more compact toroids. Compact toroids can be created from plasma of gases within a confinement chamber using a plurality of coils of various densities of windings. High current pulses can be generated within the coil and switched at high frequencies to repeatedly generate compact toroids within the plasma. The plasma can produce radiation at various wavelengths that is focused toward a target or an intermediate focus.
H05G 2/00 - Appareils ou procédés spécialement adaptés à la production de rayons X, n'utilisant pas de tubes à rayons X, p. ex. utilisant la génération d'un plasma
H01J 65/04 - Lampes à atmosphère gazeuse portée à la luminescence par un champ électromagnétique extérieur ou par une radiation corpusculaire extérieure, p. ex. lampe indicatrice
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.
H01H 9/54 - Circuits non adaptés à une application particulière du dispositif de commutation non prévus ailleurs
H03K 17/567 - Circuits caractérisés par l'utilisation d'au moins deux types de dispositifs à semi-conducteurs, p. ex. BIMOS, dispositifs composites tels que IGBT
H03K 17/04 - Modifications pour accélérer la commutation
Systems and methods are disclosed to integrate signals. Some embodiments include an integrator comprising an active input; a passive input; a first integrator having a first integrator input and a first integrator output; a second integrator having a second integrator input and a second integrator output; a first plurality of switches coupled with the first integrator input, the second integrator input, the active input, and the passive input; a second plurality of switches coupled with the first integrator output and the second integrator output; and a controller. The controller may be configured to control the operation of the first plurality of switches to switch the active input between the first integrator input and the second integrator input, and control the operation of the first plurality of switches to switch the passive input between the first integrator input and the second integrator input.
G06G 7/18 - Dispositions pour l'exécution d'opérations de calcul, p. ex. amplificateurs spécialement adaptés à cet effet pour l'intégration ou la différentiation
Embodiments of the invention provide IGBT circuit modules with increased efficiencies. These efficiencies can be realized in a number of ways. In some embodiments, the gate resistance and/or voltage can be minimized. In some embodiments, the IGBT circuit module can be switched using an isolated receiver such as a fiber optic receiver. In some embodiments, a single driver can drive a single IGBT. And in some embodiments, a current bypass circuit can be included. Various other embodiments of the invention are disclosed.