普克尔盒驱动电路和用于操作普克尔盒的方法.pdf

本发明涉及普克尔盒驱动电路(1)，具有连接普克尔盒(30)第一端子的第一电路节点(41)，以及连接普克尔盒第二端子的第二电路节点(42)，其中，第一电路节点(41)通过第一开关(11)连接到正电位(21)以及第二开关连接到第二电路节点(42)，所述驱动电路的特征在于第二电路节点(42)通过第二开关(12)连接到负电位(22)以及第一电路节点通过短路开关(13)连接到第二电路节点(41，42)，短路开关被控制用于连接的普克尔盒(30)的放电。

权利要求书
1.  一种普克尔盒驱动电路(1)，具有能够连接至普克尔盒(30)的第一端子的第一电路节点(41)，以及能够连接至普克尔盒(30)的第二端子的第二电路节点(42)，其中，第一电路节点(41)通过第一开关(11)连接到正电位(21)，第二开关(12)连接到第二电路节点(42)，其中，第二电路节点(42)通过所述第二开关(12)连接到负电位(22)，第一电路节点(41)通过短路开关(13)连接到第二电路节点(42)，短路开关被启用以用于连接的普克尔盒的放电。

2.  根据权利要求1所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)配置为：用于降低在所述电路节点(41，42)之间的电压，将所述电压在一时间跨度内从大于1000V、尤其是大于2kV、优选地大于4kV降低到小于100V，所述时间跨度小于200ns、尤其小于100ns、优选地小于50ns、特别优选地小于10ns。

3.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)配置为：用于给普克尔盒放电，所述普克尔盒具有1pF至20pF的电容且配置为在一时间跨度内将电压从大于1000V、尤其是大于2kV、优选地大于4kV、特别优选地大于8kV控制至电压小于100V，所述时间跨度小于200ns、尤其是小于100ns、优选地小于50ns、特别优选地小于10ns。

4.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)配置为：当它被接通时，在小于100ns、尤其是小于10ns的时间跨度内从普克尔盒(30)释放大于100nC、尤其是大于200nC、优选地大于400nC的电荷。

5.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)包括串联连接的多个独立式开关(63，64)。

6.  根据权利要求5所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)的每个单独的独立式开关(63，64)仅适当地布置以降低施加在第一和第二电路节点(41，42)之间的电位。

7.  根据权利要求5或6所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，接通驱动电路(74a，74b)被设置且被配置为将所述短路开关(13)的全部所述独立式开关(63，64)同时闭合，和/或关断驱动电路(73a，73b)被设置且被配置为将所述短路开关(13)的全部所述独立式开关(63，64)同时断开。

8.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，第一和第二开关(12)各包括串联连接的多个独立式开关(61，62)。

9.  根据权利要求8所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，第一开关(11)的每个独立式开关(61)仅适当地布置用于连接第一电路节点(41)和第一正电位(21)。

10.  根据权利要求8或9所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，第二开关(12)的每个独立式开关(62)仅适当地布置用于连接第一电路节点(42)和第二负电位(22)。

11.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关(13)在其整体上仅适当地布置以降低施加在第一电路节点(41)和第二电路节点(42)之间的电位。

12.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述短路开关的独立式开关的串联连接与第一和第二开关的独立式开关的串联连接形成了全部独立式开关的串联连接。

13.  根据权利要求12所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，在所述全部独立式开关的串联连接中布置有电阻，尤其是多个电阻。

14.  根据权利要求13所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，电阻分别布置在第一电路节点和所述正电位之间以及第二电路节点和所述负电位之间。

15.  根据权利要求14所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述电阻的电阻值为1至200欧姆。

16.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，每个独立式开关(61，62，63，64)各具有接通驱动电路(71a，71b，74a，74b)和/或关断驱动电路(72a，72b，73a，73b)，其中，所述接通驱动电路(71a，71b，74a，74b)以用于将所述独立式开关(61，62，63，64)转换为导通状态的方式来配置，并且所述关断驱动电路(72a，72b，73a，73b)以用于将所述独立式开关(61，62，63，64)转换为非导通状态的方式来配置。

17.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述接通驱动电路(71a，71b，74a，74b)或所述关断驱动电路(72a，72b，73a，73b)各具有信号变压器(81a-84b)，尤其是结构相同的信号变压器。

18.  根据权利要求17所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述信号变压器(81a-84b)具有初级侧端子，所述初级侧端子各连接到输入端子，并且各以次级侧的第一端子尤其是直接地与对应的独立式开关的功率端子连接。

19.  根据权利要求17或18所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述信号变压器(81a-84b)各以所述次级侧的第二端子与对应的独立式开关的驱动端子连接。

20.  根据权利要求19所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述信号变压器(81a-84b)各以所述次级侧的第二端子通过中间电路与对应的独立式开关的驱动端子连接，所述中间电路尤其具有带非线性电流/电压特性的元件，优选地具有二极管或二极管与齐纳二极管的串联电路。

21.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，所述信号变压器(81a-84b)各以所述次级侧(81a.2，82a.2，83a.2，84a.2，83b.2，84b.2，81b.2，82b.2)的第二端子通过中间电路与对应的独立式开关(61，62，63，64)的驱动端子连接，所述中间电路尤其是具有带非线性电流/电压特性的元件，优选地具有二极管或二极管(D)与齐纳二极管(DZ)的串联电路。

22.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，第一和第二开关(11，12)的所述接通驱动电路(71a，71b)以及所述短路开关(13)的所述关断驱动电路(73a，73b)在它们的输入端子(71a.1，71a.2，73a.1，73a.2，73b.1，73b.2，71b.1，71b.2)处以第一串联电路连接，和/或第一和第二开关(11，12)的所述关断驱动电路(72a，72b)以及所述短路开关(13)的所述接通驱动电路(74a，74b)在它们的输入端子(72a.1，72a.2，74a.1，74a.2，74b.1，74b.2，72b.1，72b.2)处以第二串联电路连接。

23.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，第一和第二开关(11，12)的所述关断驱动电路(72a，72b)和所述短路开关(13)的所述接通驱动电路(74a，74b)的串联电路能够通过第一驱动开关(92)连接到驱动电压(24)，和/或其特征在于，所述第一和第二开关(11，12)的所述接通驱动电路(71a，71b)和所述短路开关(13)的所述关断驱动电路(73a，73b)的串联电路能够通过第二驱动开关(91)连接到所述驱动电压(24)。

24.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于， 当第一和第二开关(11，12)闭合时，所述电路节点(41，42)在绝对值相同的公共电位上。

25.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，电阻(51，54)、尤其是平衡电阻和/或电容元件(56，57，58，59)、尤其是电容器被设置在独立式开关(61，62，63，64)的所述功率端子之间。

26.  根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路，其特征在于，电阻(93-96)设置在第一串联电路中以及尤其是第二串联电路中，所述电阻(93-96)尤其是具有相同电阻值的同样结构的电阻，所述电阻值特别是分别在1欧姆至50欧姆、尤其是10欧姆至50欧姆的范围内。

27.  一种用于操作具有根据前述权利要求任一项所述的普克尔盒驱动电路(1)的普克尔盒(30)的方法，其特征在于，为了给所述普克尔盒(30)放电，将第一和第二开关(11，12)断开且将所述短路开关(13)闭合，以及为了给所述普克尔盒(30)充电，将第一和第二开关(11，12)闭合且将所述第二短路开关(13)断开。

28.  根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述短路开关(13)仅在第一和第二开关(11，12)断开的情况下闭合。

29.  根据前述权利要求27-28任一项所述的方法，其特征在于，第一和第二开关以及所述短路开关同时闭合的切换状态被避免。

30.  根据前述权利要求27-29任一项所述的方法，其特征在于，将第一驱动开关(92)闭合，以便断开第一和第二开关(11，12)且闭合所述短路开关(13)。

31.  根据前述权利要求27-30任一项所述的方法，其特征在于，将第二驱动开关(91)闭合，以便闭合所述第一和第二开关(11，12)且断开所 述短路开关(13)。

说明书普克尔盒驱动电路和用于操作普克尔盒的方法
技术领域
本发明涉及普克尔盒驱动电路，普克尔盒驱动电路具有可连接至普克尔盒第一端子的第一电路节点，和可连接至普克尔盒第二端子的第二电路节点，其中，第一电路节点通过第一开关连接至正电位且第二开关连接至第二电路节点。
本发明还涉及用于操作具有根据本发明设计的普克尔盒驱动电路的普克尔盒的方法。
背景技术
普克尔盒由电光晶体组成，电磁辐射(如波长λ为0.2至2μm的激光)能够穿过电光晶体传播。电磁辐射穿过晶体内部产生的相位移能够通过施加不同的电压而改变(普克尔效应)。普克尔盒充当依赖于电压的波片。普克尔盒连同另外的光学部件，例如偏振器，被用在电光调制器，并且因此被用作激光器电磁辐射的解耦器和输入耦合器。为了将调制器移动为锁定或断开状态，施加可变电压到普克尔盒。它们因此被用在激光器中，例如根据“倾腔”原则在再生放大器或激光器中产生脉冲。电压由普克尔盒驱动电路装置控制。当在材料加工中使用激光器时，激光器通常需要提供超短高能量脉冲。在再生放大系统中，例如，为此目的，激光束通过普克尔盒耦合到光放大器并且根据需要频繁穿过它直到达到所需的能量，然后再被解耦。为此，切换过程需要在一使用周期中发生在再生放大器的谐振器内。事实上，切换时间越短(陡峭的切换边沿)，在预定的放大时间内实现的切换周期越多(高时钟频率)。然而，往往被证明激活普克尔盒是困难的。特别是随着高功率激光输出，高电压是必需的，高电压需要在短时间内施加或关闭。普克尔盒驱动器，例如，基于US3910679的现有技术是已知的。文献中所示的配置被称为“H”配置，且运行模式被称为推挽电路。这种配置具有以下缺点，随着高功率激光输出和快速切换时间，影响元件的热负 荷变得非常高，这是因为许多元件需要被使用和激活并且极短的切换时间不再能实现。由于热过载整个系统也变得越来越容易发生击穿。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种用于普克尔盒的驱动电路以满足上述要求。
根据本发明提供的普克尔盒驱动电路，上述问题得以解决，该普克尔盒驱动电路具有可连接至普克尔盒第一端子的第一电路节点，以及可连接至普克尔盒第二端子的第二电路节点，其中，第一电路节点通过第一开关连接到正电位且第二开关连接到第二电路节点，其中，第二电路节点通过第二开关连接到负电位且第一电路节点通过短路开关连接第二电路节点，短路开关被启动用于连接的普克尔盒放电。
在此普克尔盒驱动电路情况下，普克尔盒端子，即电路节点，具有相对于接地对称分布的正负电位。普克尔盒驱动电路的控制电路从而可以同样接地。控制电路可与开关相连。根据本发明的普克尔盒驱动电路，普克尔盒能够非常快速的进行切换。此外，高电压可以被切换。普克尔盒驱动电路可以只用几个元件来构建，由此使得失效的可能性被降低。
短路开关可以以如下方式来配置：电路节点之间的电压可以在一时间跨度内被降至小于100V，所述电压大于1000V，尤其大于2kV，优选地大于4kV，尤其优选地大于8kV，所述时间跨度小于200ns，尤其小于100ns，优选地小于50ns，尤其优选地小于10ns。
此外，短路开关还可以以如下方式来配置：电容为1pF-20pF且电压大于1000V、尤其是大于2kV、优选地大于4kV、尤其优选地大于8kV的普克尔盒可以在一时间跨度内放电到电压小于100V，所述时间跨度小于200ns、尤其是小于100ns、优选地小于50ns、尤其优选地小于10ns。特别的，后者需要非常快的切换晶体管。自申请之日起，n-沟道MOS-FET的发生是有利的。然而，在这个领域新技术正在不断发展，由此本发明不限于MOS-FET。
此外，短路开关以如下方式被配置：当它接通时，可在小于100ns、尤其是小于10ns的时间跨度内从普克尔盒释放大于100nC、尤其是大于 200nC、优选地大于400nC、尤其优选地大于800nC的电荷。
为了能够切换高电压，如果短路开关包括串联连接的多个独立式开关是有利的。独立式开关可以是可控的半导体元件，可以以电子方式被启用，尤其是MOSFET。
第一和第二开关还可分别包括串联连接的多个独立式开关。这对于为了能够切换高电压同样是有利的。
在这方面，第一和第二开关可分别包括同样数目的独立式开关。短路开关的串联连接的独立式开关可以包括比第一开关的串联连接的独立式开关数量更多的独立式开关，尤其是两倍的数量。反之，第一和第二开关与短路开关相比可具有数量更少的独立式开关，尤其是一半的数量。这可以节约元件并增加安全等级。
短路开关的独立式开关的串联连接与第一和第二开关的独立式开关的串联连接一起形成所有独立式开关的串联连接。一个或多个电阻可被配置在上述串联连接中。这使得不需要的振荡得以衰减。尤其是，电阻可以分别被配置在第一电路节点和正电位之间以及在第二电路节点和负电位之间。电阻尤其可直接布置在相应正负电位的端子处。这提供了特别有效的振荡衰减并维持了对称结构，从而进而改善了同步启用。电阻的电阻值为1至200欧姆。
普克尔盒可与电路节点连接。尤其是，电阻可分别布置在第一电路节点和第一普克尔盒端子之间，以及第二电路节点和第二普克尔盒端子之间。这些电阻也有助于衰减不需要的振荡。电阻的电阻值为0.1至20欧姆。
每个独立式开关可以具有接通驱动器，其被配置为将独立式开关转换为导通状态。尤其是，每个独立式开关可以被分配给相应的接通驱动电路。每个独立式开关可以独立地接通，且独立式开关的切换时间相互同步。
每个独立式开关还可以设有关断驱动电路，其被配置为将独立式开关转换为非导通状态。尤其是，每个独立式开关可以被分配给相应的关断驱动电路。每个独立式开关在其关断行为方面可以独立地调节，且独立式开关的切换时间相互同步。尤其是，对于分别具有单独的关断驱动电路和接通驱动电路的配置，接通时间和关断时间可以相互独立地调节。因此，切换可以以最少损失被启动。
接通驱动电路和关断驱动电路可均设有第一和第二输入端子以及第一和第二输出端子。因此，通过信号变压器启动独立式开关是可能的。因此如果接通驱动电路或关断驱动电路都设有信号变压器，尤其是相同结构的信号变压器，是有利的。
信号变压器可设有初级侧端子，初级侧端子各连接到一输入端子。
信号变压器可各以次级侧的第一端子与对应的独立式开关的功率端子连接，尤其是直接地连接。电位隔离可以通过信号变压器实现。信号变压器的使用还具有使得独立式开关对称地且在完全相同时刻被启动成为可能的优势。
信号变压器可各以次级侧的第二端子与对应的独立式开关的驱动端子连接。
每个信号变压器可各以次级侧的第二端子通过中间电路与对应的独立式开关的驱动端子连接，所述中间电路尤其是具有带非线性电流/电压特性的元件，优选地包括二极管或二极管与齐纳二极管的串联电路。这样电荷有力地被引导到控制端子并保持开关、特别是晶体管被开启足够长一段时间。在包括二极管和齐纳二极管的串联电路的情况下，二极管和齐纳二极管可以彼此相反地连接。因此，电压可以在控制端子被调节，且切换速度增加。如果变压器输出的电压变化非常明显，那么齐纳二极管进入导通模式。这样可以实现安全切换，且可以避免振荡。
第一和第二开关的接通驱动电路以及短路开关的关断驱动电路可以在它们的输入端子处以第一串联电路来连接。从而可以保证当第一和第二开关接通时，短路开关一直有效地被阻断。同步的、尤其是同时发生的切换可以通过串联连接得以实现。
第一和第二开关的关断驱动电路以及短路开关的接通驱动电路可以在它们的输入端子处以第二串联电路来连接。从而可以保证第一和第二开关是同步的，尤其是当短路开关接通时，第一和第二开关同时被关断。
第一和第二开关的关断驱动电路以及短路开关的接通驱动电路的串联连接可以通过第一驱动开关连接到驱动电压。驱动电压可以是约350V，尤其是落在100至500V的范围内。
第一和第二开关的接通驱动电路以及短路的关断驱动电路的串联连接 可以通过第二驱动开关连接到单独或相同的驱动电压。
当第一和第二开关闭合时，电路节点可处在绝对值相同的公共电位上。换句话说，他们基本上是处在不同极性绝对值相同的电位上。这导致普克尔盒端子具有相对于接地(地电位)对称分布的正负电位。
用于普克尔盒驱动电路的一个或多个接通驱动电路，特别是它们全部，以及一个或多个关断驱动电路，特别是它们全部，可以在到地电平的电位距小于50V的电位或接地。
地电平可尤其是连接到房屋地面或者是在相同或接近地面房屋的电位。“接近”指的是在房屋地面和中间电位之间的电位差比第一或第二电位的绝对值的100倍小。
可使电阻-尤其是两个电阻–特别地在独立式开关的功率端子之间串联切换。这意味着独立式开关的功率端子通过电阻相互连接。这些电阻起到平衡的作用。尤其是就闭合的开关来说，这样可以确保独立式开关的电压降尽可能均匀地分布在独立式开关上，由此使得独立式开关不必须阻断整个电压。此外，可以因此确保独立式开关能够同时被接通和关断。门极容量能够通过电阻放电。电阻的优选的电阻值大于110k欧姆。
在独立式开关的功率端子之间提供有电容元件，尤其是电容器。这意味着独立式开关的功率端子可以通过电容元件相互连接，尤其是至少两个电容元件，尤其是串联切换的电容元件。电容元件也能实现平衡。它们尤其保证了由于在独立式开关和参考接地之间的电压差使得独立式开关产生的不均匀容量是相等的。就独立式开关来说，从普克尔盒来看，具有在最远距离处的电位，这种电容可能是最小的。它们尤其可能失效，即根本不存在。电容元件的电容值优选的落入4pF和100pF之间的范围内。电阻的电阻值优选的落在100k欧姆和100M欧姆之间的范围内，尤其是在400k欧姆和40M欧姆之间。通过电容元件也可以避免振动。
此外，在第一和尤其是也在第二串联电路中提供电阻。尤其是使用具有相同电阻值相同结构的电阻，尤其是电阻值在1欧姆和50欧姆之间的范围内，特别是在10欧姆和50欧姆之间。这些电阻用于衰减任何振荡。如果非常快速地启动开关，这些振荡就可能会发生。这些振荡可以在关断开 关的过程中再次接通单个的独立式开关，这是不希望的，因为正或负电位的电压则可以加载到剩余的已经关断的独立式开关上而超过击穿电压。
独立式开关可以构造为晶体管并被置于基板上且功率端子可以连接到接合线。
为了启动至少第一或第二开关，设置平面变压器。为了启动第一或第二开关的每个独立式开关，尤其可以设置单独的平面变压器。平面变压器可以有很好的散热连接并且因此得到很好的冷却。
普克尔盒驱动电路可以被置于基板上并且基板可被布置在陶瓷冷却元件上。冷却是有利的，因为温度的变化会影响普克尔盒的切换边沿。陶瓷冷却元件可以被设计为带槽的平面陶瓷冷却元件，由此使得所有相关元件，例如印刷电路板或基板，平面变压器和任一(独立式)开关具有最佳的冷却连接。
此外，一种用于操作具有根据本发明的普克尔盒驱动电路的普克尔盒的方法，其中，第一和第二开关断开且短路开关闭合以使普克尔盒放电以及第一和第二开关闭合且短路开关断开以使普克尔盒充电，均落入本发明的范围内。作为结果会产生非常陡峭的切换边沿。此外，高电压可以以这种方式被切换。
如果只在第一和第二开关是断开的情况下闭合短路开关，可以产生益处。由此可以避免对开关和普克尔盒两者都产生损害的功率以及电压峰值的损耗。
第一和第二开关以及短路开关同时闭合的开关状态可以被避免。
第一和第二开关的每个独立式开关可以分别由它们自己的接通驱动电路和关断驱动电路启动。这增加了可靠性和切换速度。此外，独立式开关可以更好地以这种方式进行同步。
短路开关的每个独立式开关可以分别由它们自己的接通驱动电路和关断驱动电路启动。
如果闭合第一驱动开关以便同步断开第一和第二开关且闭合短路开关，就可以实现同步切换。
此外，为了同步闭合第一和第二开关以及断开短路开关，可闭合第二驱动开关。
跨越第一和第二开关和/或短路开关的独立式开关的功率端子的电压可以保持对称。
基于显示本发明重要细节的附图以及权利要求，本发明进一步的特征和好处从下面本发明实施例的描述中可以看出。每个单独的特征可以独立地实施或者多个特征可以根据需要组合在本发明的变型中。
附图说明
参考附图，本发明的优选实施例在图中示意性示出并在下面更详细的进行说明。如下所示：
图1为具有普克尔盒驱动电路的普克尔盒的很示意性的图示；
图2为具有普克尔盒驱动电路的普克尔盒的表征，其中相比于图1另一独立式开关被这样标示；
图3为具有普克尔盒驱动电路的普克尔盒，其中示出了另一驱动电路；
图4为具有普克尔盒驱动电路的普克尔盒，其中示出了驱动电路的布线；
图5为具有普克尔盒驱动电路的普克尔盒；
图6显示普克尔盒接通和关断的时间图。
具体实施方式
图1示出了与普克尔盒30连接的普克尔盒驱动电路1。普克尔盒30特别是连接到普克尔盒驱动电路1的第一电路节点41和第二电路节点42。第一电路节点41通过第一开关11连接至正电位21。第二电路节点42通过第二开关12连接至负电位22。电路节点41，42通过短路开关13彼此连接。
此外，图2所示的实施例示出了第一开关11具有串联连接的多个独立式开关61，其中在图2中仅示出了单个开关61。第二开关12同样具有串联连接的多个独立式开关62，其中仅示出了一个独立式开关62。短路开关13具有串联连接的多个独立式开关63，64。
从图3可以推断出，接通驱动电路71a，71b被分配给第一和第二开关11，12的每个独立式开关61，62，接通驱动电路71a，71b被配置为将独立式开关61，62转换为导通状态。
此外，关断驱动电路72a，72b被分配给独立式开关61，62，关断驱动电路72a，72b被配置为将独立式开关61，62转换为非导通状态。
从而接通驱动电路74a，74b和关断驱动电路73a，73b被分配给短路开关13的独立式开关63，64。接通驱动电路74a，74b被配置为用于闭合独立式开关63，64，而关断驱动电路73a，73b被配置为用于断开独立式开关63，64。
由图4可以推断出，接通驱动电路71a，71b以及关断驱动电路73a，73b串联连接。该串联连接被连接到驱动电压24以及地电位23。该串联连接可以由同样包含在该串联连接中的驱动开关91启用。如果驱动开关91闭合，这也导致了在接通驱动电路71a，71b启用(并保持接通)的结果下，独立式开关61，62以及第一和第二开关11，12被导通。以这样的方式，普克尔盒30被充电。此外接通驱动开关91使得关断驱动电路73a，73b启用以及独立式开关63，64断开且保持断开。
另一串联连接包括驱动电压24，关断驱动电路72a，72b和接通驱动电路74a，74b，以及连接到地电位23的驱动开关92。如果驱动开关92短暂地被导通，这使得关断驱动电路72a，72b起作用，从而使得独立式开关61，62断开并维持断开，因此第一开关11和第二开关12断开。独立式开关63，64的接通驱动电路74a，74b被同时启用，这使得独立式开关63，64闭合，因此短路开关13闭合。以这样的方式普克尔盒30被放电。
图5示出了普克尔盒驱动电路1，普克尔盒驱动电路1与普克尔盒30相连。普克尔盒30尤其是通过电阻103，104连接到普克尔盒驱动电路1的第一电路节点41和第二电路节点42。第一电路节点41通过第一开关11和电阻101连接到正电位21，特别是+2000V。第二电路节点42通过第二开关12和电阻102连接到负电位22，特别是-2000V。电路节点41，42通过短路开关13相互连接。第一开关11具有串联连接的多个独立式开关61，其中图5示出了仅一个独立式开关61。第二开关12同样具有串联连接的多个独立式开关62，仅有一个独立式开关62被示出。
短路开关13具有串联连接的多个独立式开关63，64。
接通驱动电路71a，71b被分配给第一和第二开关11，12的独立式开关61，62中的每个，并且接通驱动电路71a，71b被配置为将独立式开关 61，62转换为导通状态。接通驱动电路71a，71b分别具有信号变压器81a，81b。初级侧81a.1，81b.1与输入端子71a.1，71a.2和71b.1，71b.2连接。次级侧或次级线圈81a.2，81b.2与输出端子71a.3，71a.4，71b.3和71b.4连接。
此外，关断驱动电路72a，72b被分配给独立式开关61，62，关断驱动电路72a，72b分别具有信号变压器82a，82b。信号变压器82a，82b分别具有初级侧82a.1，82b.1，以及次级侧82a.2，82b.2。信号变压器82a，82b的初级侧82a.1，82b.1或初级线圈与输入端子72a.1，72a.2或72b.1，72b.2连接。次级侧或次级线圈82a.2，82b.2相应地与输出端子72a.3，72a.4或72b.3，72b.4连接。
接通驱动电路74a，74b和关断驱动电路73a，73b被分配给短路开关13的独立式开关63，64。接通驱动电路74a，74b分别具有信号变压器84a，84b。关断驱动电路73a，73b具有信号变压器83a，83b。初级侧或初级线圈84a.1，84b.1与输入端子74a.1，74a.2或74b.1，74b.2连接。次级侧或次级线圈84a.2，84a.2与输出端子74a.3，74a.4或74b.3，74b.4连接。
初级侧或初级线圈83a.1，83b.2与输入端子73a.1，73a.2或73b.1，73b.2连接。次级侧或次级线圈83a.2，83b.2相应地与输出端子73a.3，73a.4或73b.3，73b.4连接。
输入端子71a.1，71a.2，73a.1，73a.2，73b.1，73b.2，71b.1和71b.2相互串联连接。这意味着第一和第二开关11，12的接通驱动电路71a，71b的输入端子71a.1，71a.2，71b.1和71b.2以及短路开关13的关断驱动电路73a，73b的输入端子73a.1，73a.2，73b.1和73b.2相互串联连接。此外，驱动开关91被包含在上述串联连接中，接通驱动电路71a，71b和关断驱动电路73a，73b的信号变压器81a，83a，83b和81b的初级侧81a.1，83a.1，83b.1和81b.1可通过驱动开关91与驱动电压24连接。驱动电压可能是约350V，尤其是落入100至500V的范围内。此外，电阻93和电阻95被包含在上述串联连接中。这些电阻用于减弱在切换操作期间可能发生的任何振荡。
此外，输入端子72a.1，72a.2，74a.1，74a.2，74b.1，74b.2，72b.1和72b.2相互串联连接。上述串联连接同样包含驱动开关92，第二串联连接通 过驱动开关92与驱动电压24连接。此外电阻94和电阻96被包含在此串联连接中。这些电阻同样用于减弱在切换操作期间可能发生的任何振荡。23限定中间电位。
输入端子71a.3，72a.3与独立式开关61的驱动端子连接。输出端子71a.4，72a.4与独立式开关61的功率端子连接。输出端子73a.3，74a.3与独立式开关63的驱动端子连接，且输出端子73b.3，74b.3与独立式开关64的驱动端子连接。输出端子73a.4，74a.4与独立式开关63的功率端子连接，且输出端子73b.4，74b.4与独立式开关64的功率端子连接。
输出端子71b.3，72b.3与独立式开关62的驱动端子连接。输出端子71b.4，72b.4与独立式开关62的功率端子连接。
如果此刻将驱动开关91接通，如图2所示，附图标记为200，由于接通驱动电路71a，71b被接通(且维持接通)，这使得独立式开关61，62被接通，因此第一和第二开关11，12被接通。这样，普克尔盒被充电，即实施例中普克尔盒30产生大约4000V的电压，在图2所示，附图标记为201。此外接通驱动开关91使得关断驱动电路73a，73b被启用并且独立式开关63，64断开并保持断开。
如果此刻将驱动开关92短暂地接通，如图2所示，附图标记为202，这使得关断驱动电路72a，72b起作用，从而导致独立式开关61，62断开(并维持断开)，并且因此第一开关11和第二开关12被断开。独立式开关63，64的接通驱动电路74a，74b被同时启用，从而导致独立式开关63，64闭合，并且因此短路开关13闭合。这样普克尔盒30被放电。
根据图1的电路，可以认识到，电阻51连接在独立式开关61的功率端子之间，电阻53连接在独立式开关63的功率端子之间，电阻54连接在独立式开关64的功率端子之间以及电阻52连接在独立式开关62的功率端子之间。正如与之并联的电容器56，57，58，59一样，这些电阻可用作实现平衡。尤其是就闭合的独立式开关61，62，63，64来说，应当确保在独立式开关61，62，63，64中的每个处的电压降在独立式开关61，62，63，64上尽可能均匀地分布，由此使得并非单个的独立式开关61，62，63，64阻断整个电压。电容器56，57，58，59有相同的目的。
图1示出的电阻93，94，95，96同样用于衰减任何振荡。如果非常快 速地切换开关，可能会产生振荡。在关断开关的过程中这些振荡可能再次接通单个的独立式开关61，62，63，64，这是不希望的，因为正或负电位的电压此时可加载在剩余的已经关断的独立式开关61，62，63，64上而超出其击穿电压。在驱动电压24附近，电阻93，94以对称结构布置，尤其是对于串联连接而言。电阻95，96布置在中间电位23的附近或者在驱动开关91，92的附近，同样地以对称结构布置，尤其是对于串联连接。
电阻101，102，103，104有相似的效果，即他们用于衰减振荡。
二极管连接在输出端子71a.3，72a.3，73a.3，74a.3，73b.3，74b.3，71b.3和72b.3以及信号变压器81a，82a，83a，84a，81b，82b，83b和84b的次级侧之间。具体的说，由二极管D和齐纳二极管DZ组成的串联连接插入在输出端子71a.3，72a.3，73a.3，74a.3，73b.3，74b.3，71b.3和72b.3中的每个之前。二极管D和齐纳二极管DZ彼此相反地连接。这样，开关11，12，13可以被快速且安全地断开和闭合。
信号变压器81a，82a，83a，84a，83b，84b，81b，82b的极性和二极管D、DZ的电流方向在短路开关13处相对于第一和第二开关11，12相反。因此确保了第一和第二开关11，12以及短路开关13总是相反连接。
短路开关13在其整体上被设计且适当地被布置，仅仅为了降低(而不是增加)施加在第一电路节点41和第二电路节点42之间的电位，这从图1-5和相关描述中变得清楚。尤其是，短路开关没有任何一部分被适当的布置以增加这种电位。
短路开关13的每个独立式开关63，64仅适当地布置以降低施加在第一电路节点41和第二电路节点42之间的电位，这从图1-5和相关描述中也变得清楚。尤其是，没有一个开关被适当地布置以增加这种电位。
第一开关11以及第一开关11的每个独立式开关(61)只适当地布置用于连接第一电路节点(41)和第一正电位21，这从图1-5和相关描述中又变得清楚。尤其是，没有一个属于开关11，61的开关被适当的布置用于降低施加在第一和第二电路节点41，42之间的电位。第二开关12和第二开关12的每个独立式开关62只适当地布置用于连接第二电路节点42和第二负电位22，这从图1-5和相关描述中又变得清楚。尤其是，没有一个属于开关12，62的开关被适当的布置用于降低施加在第一和第二电路节点 41，42之间的电位。
普克尔盒驱动电路1以如下方式设计：通过启动驱动开关92同时闭合短路开关13的全部独立式开关63，64，和/或通过接通驱动开关91同时断开短路开关13的全部独立式开关63，64，这从图3-5和相关描述中又变得清楚。
接通驱动电路74a，74b按同时闭合短路开关13的全部独立式开关63，64的方法设计，和/或关断驱动电路73a，73b按同时断开短路开关13的全部独立式开关63，64的方法设计，这从图3-5和相关描述中又变得清楚。
多个独立式开关，尤其是短路开关13的全部独立式开关63，64被同时接通或关断，这从图3-5和相关描述中也变得清楚。此外，第一开关11的全部独立式开关61以及第二开关12的全部独立式开关62被同时断开或闭合也变得清楚。