一种脉冲高压发生器制造技术

本发明专利技术提出了一种脉冲高压发生器，通过设置PWM调节电路和反馈调节电路，根据反馈调节电路输出的反馈电压信号调节PWM调节电路输出PWM波形的占空比，可以实现精确调节PWM波形占空比；通过在PWM调节电路中设置第一比较器、第二比较器、RS触发器和放大器，利用第一比较器和第二比较器跟踪信号，RS触发器决定PWM波形上下沿，放大器放大PWM波形，有利于驱动后级的开关管。由于PWM调节电路采用的比较器与门电路结合的形式，因此，在控制电路中不需要误差综合，它能在一个周期内自动消除稳态、瞬态误差，使前一周期的误差不会带到下一周期，具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强等优点。

A pulse high voltage generator

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲高压发生器
本专利技术涉及脉冲功率
，尤其涉及一种脉冲高压发生器。
技术介绍
脉冲功率技术是指把所存储的高密度能量存储在电容器、电感器等储能元件中，然后经过快速压缩转换在短时间内将该能量有效释放到负载上的电物理技术。脉冲功率技术中最为关键的是高压脉冲电源，其可以控制脉冲发射的频率、宽度等参数。高压脉冲电源的主要结构包括：顺次串联的高压直流电源、逆变升压、整流和固体开关，以及控制器，其中控制器控制高压直流电源的输出以及控制逆变升压。高压脉冲电源控制效率与高压直流电源的性能密切相关，高压直流电源将低压转换成连续可调的高压信号，但是在转换过程中，高压直流电源的调节精度与PWM波的占空比相关，高压直流电源无法精确调节PWM波占空比，因此，为解决上述问题，本专利技术提供一种脉冲高压发生器，可以根据高压脉冲电源的输出电压精确调节PWM波的占空比。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了专利技术提供一种脉冲高压发生器，可以根据高压脉冲电源的输出电压精确调节PWM波的占空比。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种脉冲高压发生器，其包括高压直流电源，高压直流电源包括PWM调节电路、开关电路、倍压电路和反馈调节电路；PWM调节电路产生PWM波形，该PWM波形输出至开关电路并驱动开关电路关断或闭合，在开关电路关断或闭合期间，倍压电路充放电将开关电路输出的电压抬升，反馈调节电路采集倍压电路输出的电压信号，并将电压信号反馈给PWM调节电路，PWM调节电路根据反馈的电压信号调节PWM波形的占空比。在以上技术方案的基础上，优选的，PWM调节电路包括第一比较器、第二比较器、RS触发器和放大器；第一比较器的反相输入端与反馈调节电路的输出端电性连接，其同相输入端接地，其输出端与RS触发器的RD输入端电性连接；第二比较器的反相输入端和其同相输入端均接地，且反相输入端和其同相输入端电位具有电位差，第二比较器的输出端与RS触发器的SD输入端电性连接；RS触发器的QN输出端与放大器的输入端电性连接，放大器的输出端与反馈调节电路的输入端电性连接。进一步优选的，第一比较器包括：电阻R23、电阻R24、电阻R26、电容C16、电容C9和运放LM2904P；运放LM2904P的引脚2分别与电阻R23的一端、电容C16的一端、电阻R24的一端和反馈调节电路的输出端电性连接，电阻R23的另一端与电源电性连接，电容C16的另一端接地，运放LM2904P的引脚3分别与电阻R26的一端、电容C9的一端电性连接，电阻R26的另一端与电源电性连接，电容C9的另一端接地，运放LM2904P的引脚1与RS触发器的RD输入端电性连接。进一步优选的，第二比较器包括：电阻R25和运放LM2904P；运放LM2904P的引脚6分别与电阻R26的一端、电容C9的一端电性连接，电阻R26的另一端与电源电性连接，电容C9的另一端接地，运放LM2904P的引脚5分别与电阻R24的另一端和电阻R25的一端电性连接，电阻R25的另一端接地。进一步优选的，放大器包括：顺次串联的第一非门和第二非门；RS触发器的QN输出端通过顺次串联的第一非门和第二非门与开关电路的输入端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，倍压电路包括变压器和二阶4倍压电路；开关电路的输出端与变压器初级线圈的一端电性连接，变压器初级线圈的另一端与电源电性连接，变压器次级线圈的两端分别与二级4倍压电路的两个输入端电性连接，二级4倍压电路的输出端与反馈调节电路的输入端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，脉冲高压发生器还包括：顺次电性连接的逆变升压电路、整流电路和固体开关，以及控制器；控制器的I/O口分别与逆变升压电路的控制端与固体开关的控制端电性连接。本专利技术的一种脉冲高压发生器相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过设置PWM调节电路和反馈调节电路，根据反馈调节电路输出的反馈电压信号调节PWM调节电路输出PWM波形的占空比，可以实现精确调节PWM波形占空比；(2)通过在PWM调节电路中设置第一比较器、第二比较器、RS触发器和放大器，利用第一比较器和第二比较器跟踪信号，RS触发器决定PWM波形上下沿，放大器放大PWM波形，有利于驱动后级的开关管。由于PWM调节电路采用的比较器与门电路结合的形式，因此，在控制电路中不需要误差综合，它能在一个周期内自动消除稳态、瞬态误差，使前一周期的误差不会带到下一周期，具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种脉冲高压发生器的结构图；图2为本专利技术一种脉冲高压发生器中高压直流电源的结构图；图3为本专利技术一种脉冲高压发生器中PWM调节电路的电路图；图4为本专利技术一种脉冲高压发生器中开关电路、倍压电路的电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，本专利技术的一种脉冲高压发生器，其包括顺次电性连接的高压直流电源、逆变升压电路、整流电路和固体开关，以及控制器；其中，控制器的I/O口分别与逆变升压电路的控制端与固体开关的控制端电性连接。高压直流电源将三相工频交流经整流和斩波调压后产生连续可调的高压直流，高压直流经过逆变升压电路升压后得到高频高电压，高频高电压经过整流电路整流到达固体开关，固体开关根据控制器输出的控制信号将整流后的高频高压变换成占空比和频率可调的高压脉冲。进一步优选的，如图1所示，高压直流电源包括PWM调节电路、开关电路、倍压电路和反馈调节电路；其中，PWM调节电路产生PWM波形，该PWM波形输出至开关电路并驱动开关电路关断或闭合，在开关电路关断或闭合期间，倍压电路充放电将开关电路输出的电压抬升，反馈调节电路采集倍压电路输出的电压信号，并将电压信号反馈给PWM调节电路，PWM调节电路根据反馈的电压信号调节PWM波形的占空比。进一步优选的，如图2所示，PWM调节电路包括第一比较器、第二比较器、RS触发器和放大器；具体的，第一比较器的反相输入端与反馈调节电路的输出端电性连接，其同相输入端接地，其输出端与RS触发器的RD输入端电性连接；第二比较器的反相输入端和其同相输入端均接地，且反相输入端和其同相输入端电位具有电位差，第二比较器的输出端与RS触发器的SD输入端电性连接；RS触发器的QN输出端与放大器的输入端电性连接，放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲高压发生器，其包括高压直流电源，其特征在于：所述高压直流电源包括PWM调节电路、开关电路、倍压电路和反馈调节电路；/n所述PWM调节电路产生PWM波形，该PWM波形输出至开关电路并驱动开关电路关断或闭合，在开关电路关断或闭合期间，倍压电路充放电将开关电路输出的电压抬升，反馈调节电路采集倍压电路输出的电压信号，并将电压信号反馈给PWM调节电路，PWM调节电路根据反馈的电压信号调节PWM波形的占空比。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲高压发生器，其包括高压直流电源，其特征在于：所述高压直流电源包括PWM调节电路、开关电路、倍压电路和反馈调节电路；
所述PWM调节电路产生PWM波形，该PWM波形输出至开关电路并驱动开关电路关断或闭合，在开关电路关断或闭合期间，倍压电路充放电将开关电路输出的电压抬升，反馈调节电路采集倍压电路输出的电压信号，并将电压信号反馈给PWM调节电路，PWM调节电路根据反馈的电压信号调节PWM波形的占空比。


2.如权利要求1所述的一种脉冲高压发生器，其特征在于：所述PWM调节电路包括第一比较器、第二比较器、RS触发器和放大器；
所述第一比较器的反相输入端与反馈调节电路的输出端电性连接，其同相输入端接地，其输出端与RS触发器的RD输入端电性连接；
所述第二比较器的反相输入端和其同相输入端均接地，且反相输入端和其同相输入端电位具有电位差，第二比较器的输出端与RS触发器的SD输入端电性连接；
所述RS触发器的QN输出端与放大器的输入端电性连接，放大器的输出端与反馈调节电路的输入端电性连接。


3.如权利要求2所述的一种脉冲高压发生器，其特征在于：所述第一比较器包括：电阻R23、电阻R24、电阻R26、电容C16、电容C9和运放LM2904P；
所述运放LM2904P的引脚2分别与电阻R23的一端、电容C16的一端、电阻R24的一端和反馈调节电路的输出端电性连接，电阻R23的另一端与电源电性连接，电容C16的另一端接地，运放LM2904P的引脚3分...

【专利技术属性】
技术研发人员：海克洪，王迎曙，
申请(专利权)人：湖北美和易思教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42