可自适应匹配负载的高压脉冲电源制造技术

一种可自适应匹配负载的高压脉冲电源，包括：人机交互触摸屏主机，与该主机串行通讯的FPGA控制器，依次连接的高压直流电源模块、脉冲成型模块和脉冲整形升压模块，各模块由FPGA控制器分别控制，该脉冲整形升压模块输出端作为脉冲电源的输出端；以及连接于脉冲电源的输出端和负载之间的自适应匹配模块；FPGA控制器根据负载的特性数据，自动调节该匹配模块中的可变电容和/或可变电感，使脉冲电源输出端与负载匹配运行。本电源可以产生脉冲宽度1μs‑100μs，重复频率可调节高达100kHz，输出峰值电压0‑100kV的可调节重复频率高压脉冲。本电源运行稳定，具有高精度、抗干扰、结构紧凑等特点。

【技术实现步骤摘要】
可自适应匹配负载的高压脉冲电源
本技术属于高压脉冲电源
，具体涉及一种基于FPGA控制的可自适应匹配负载的高压脉冲电源。
技术介绍
高压脉冲电源具有广阔的应用前景，在等离子体发生、脉冲电场处理、臭氧制备、冲击波碎石等领域具有广泛的市场。电源作为产生等离子体等的能量来源，对等离子体的特性有重要影响。研究表明脉冲电源的特征参数(包括输出电压波形特性、脉冲上升沿和下降沿、脉冲重复频率和脉冲宽度等)及其与负载的匹配状况对系统的性能及处理效果的影响较大。此外，随着设备状态检测手段的扩充等，要求脉冲电源设备的控制系统在具有较好的扩展接口，能够与检测手段相匹配，如要能够接驳实时视频信号、温度信号等等。在此基础上还要保证整个系统的可靠性、稳定性、经济性以及通用性。现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)具有体系结构简单，逻辑单元灵活，集成度高以及通用性好等特点。FPGA作为控制模块实现反馈控制脉冲发生系统具有很多优势。在人机输入交互的过程中，带有触摸屏的工业控制计算机相比于PC机体积小，能耗低，相对简单的结构更易于维护和抵抗电磁干扰，同时其低成本和较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自适应匹配负载的高压脉冲电源，其特征在于，包括：人机交互触摸屏主机，运行通用操作系统，提供数据输入界面及发送控制信号；FPGA控制器，通过RS232串行接口与所述触摸屏主机通讯；由该FPGA控制器反馈控制的高压直流电源模块；依次连接的脉冲成型模块和脉冲整形升压模块，该脉冲成型模块和脉冲整形升压模块由该FPGA控制器分别控制，该脉冲整形升压模块输出端作为脉冲电源的输出端；以及自适应匹配模块,它包括匹配电路和负载特性调节机构，连接于所述脉冲电源的输出端和负载之间；所述FPGA控制器根据负载的特性数据，通过负载特性调节机构自动调节该匹配电路中的可变电容和/或可变电感，使所述脉冲电源输出端与负载...

【技术特征摘要】
2016.06.06 CN 20162054803871.一种可自适应匹配负载的高压脉冲电源，其特征在于，包括：人机交互触摸屏主机，运行通用操作系统，提供数据输入界面及发送控制信号；FPGA控制器，通过RS232串行接口与所述触摸屏主机通讯；由该FPGA控制器反馈控制的高压直流电源模块；依次连接的脉冲成型模块和脉冲整形升压模块，该脉冲成型模块和脉冲整形升压模块由该FPGA控制器分别控制，该脉冲整形升压模块输出端作为脉冲电源的输出端；以及自适应匹配模块,它包括匹配电路和负载特性调节机构，连接于所述脉冲电源的输出端和负载之间；所述FPGA控制器根据负载的特性数据，通过负载特性调节机构自动调节该匹配电路中的可变电容和/或可变电感，使所述脉冲电源输出端与负载匹配运行。2.如权利要求1所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述FPGA控制器包括FPGA芯片、高压直流电源电压反馈电路、脉冲电源电压反馈电路、高压直流电源模块驱动电路以及脉冲成型模块驱动电路；各驱动电路的输入端分别连接所述FPGA芯片输出的相应PWM信号，各电压反馈电路的输出端分别连接所述FPGA芯片的相应输入端。3.如权利要求1或2所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述自适应匹配模块进一步包括与所述负载连接的负载特性检测电路，所述负载的特性数据通过该负载特性检测电路获得。4.如权利要求3所述的高压脉冲电源，其特征在于，所述负载特性检测电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张若兵，张星，汪珊珊，张科，李爽，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44