小型极低频负高压脉冲发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型极低频负高压脉冲发生器，包括依次连接的电源、稳压单元、脉冲产生单元、变压器升压电路、倍压电路和负高压输出电极，脉冲产生单元及倍压电路还分别与指示单元相连接，电源还与变压器升压电路相连接。本实用新型专利技术采用直流电源供电，单片机产生低频调制式的脉冲信号，升压部分采用脉冲变压器和倍压电路相结合的方式，解决了一般负高压脉冲发生器用交流供电，可移动性与便携性差，安全性不高，且脉冲发生电路和升压电路设计复杂，体积大，功耗大，效率低，成本高等问题。具有较好的实用价值和经济价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物电磁处理
，具体涉及一种小型极低频负高压脉冲发 生器。
技术介绍
生物体的各个层次存在大量的电活动，这些电活动必然会受到外加电磁场的影响从而使生理代谢发生重大变化，通过外加电场可以诱发各种生物学效应，由此产生了一类生物电磁处理技术。由于生物细胞膜自身电位波动的频率在IHz附近，IHz的极低频高压脉冲电场可以通过电位耦合共振效应而产生显著的生物学效应，因此，需要开发频率在IHz附近的极低频高压脉冲发生器。目前，工业中应用的高压脉冲电源的设计主要集中在ns μ s级的瞬态窄脉冲或正弦脉冲，这类脉冲发生器产生的电磁脉冲容易对细胞造成伤害，无法应用于刺激植物产生负离子、促进植物萌发与生长等生物电磁领域的技术开发。而且，目前出现的各种高压脉冲电源的设计都是用220V、50Hz的交流电供电，电路设计较为复杂，功耗高，效率低、体积大，便携性与可移动性差，安全性低，不易推广。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种小型的极低频负高压脉冲发生器，解决现有低频负高压脉冲发生器用交流供电，可移动性与便携性差，安全性低，体积大，造价高，且电路设计复杂，功耗大的问题。本技术所采用的技术方案是，一种小型极低频负高压脉冲发生器，包括依次连接的电源、稳压单元、脉冲产生单元、变压器升压电路、倍压电路和负高压输出电极，脉冲产生单元及倍压电路还分别与指示单元相连接，电源还与变压器升压电路相连接。本技术低频负高压脉冲发生器的有益效果是( I)直流单电源供电；(2)功耗极低，对电源功率要求很低，适合蓄电池和干电池供电，可移动性极强；(3)输出电压幅值为负20kV，频率为1Hz，脉冲电平脉宽为IOOms ；(4)低频脉冲由PIC10F202单片机产生，成本低，功耗小，电路简单，工作稳定可靠，抗干扰性强；(5)低压电路与高压脉冲电路以发光二极管指示，可有效的监视低压电路和高压脉冲电路是否处于正常工作状态；(6)高压产生部分的变压器采用脉冲变压器，体积小，功耗小，脉冲波形失真小；(7)脉冲变压器后面采用6倍压电路，把电压升高到负20kV左右。(8)所用元器件极少，造价极低，体积特别小。附图说明3图I为本技术的电路结构示意图；图2为本技术的电路原理图；图3为本技术输出的负高压脉冲经高压棒衰减10倍后的实测波形图。图中，I.电源，2.稳压单元，3.脉冲产生单元，4.变压器升压电路，5.倍压电路，6.负高压输出电极，7.指示单元。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术小型极低频负高压脉冲发生器的结构，如图I所示，包括依次连接的电源I、稳压单元2、脉冲产生单元3、变压器升压电路4、倍压电路5和负高压输出电极6，脉冲产生单元3及倍压电路5还分别与指示单元7相连接，电源I还与变压器升压电路4相连接。其中的，直流电源I，用于提供15V 20V的直流电压；稳压单元2，由稳压管和稳压芯片组成，用于产生5V电压，给单片机提供工作电压；稳压管用于保护稳压芯片，以避免由于稳压芯片的压降过大而发热过多而烧坏；脉冲产生单元3，用于产生间歇式高频脉冲串，脉冲电平脉宽在IOOms ;核心部分为PIC10F202单片机，用于产生间歇式高频脉冲串，由于单片机可提供的功率比较小，使用一个场效应管作为驱动，为后面的升压部分提供功率足够的脉冲信号；变压器升压电路4，用于对脉冲信号进行变压器升压后输出低频调制式的次高压脉冲串；倍压电路5，用于对变压器升压电路4产生的次高压间歇式高频脉冲串进行倍压，获得20kV左右的低频负高压脉冲；负高压输出电极6,用于输出低频负高压脉冲；指示单元7，低压电路与高压脉冲电路以发光二极管指示，可有效的监视低压电路和高压脉冲电路是否处于正常工作状态。本技术小型极低频负高压脉冲发生器的具体实施电路原理图如图2所示，工作过程为直流电源I经过稳压单元稳压后，输出5V恒定电压，使单片机正常工作，产生间歇式高频脉冲串，脉冲电平脉宽为100ms，间隔Is。再经过场效应管驱动，对信号功率进行放大。把功率放大后的脉冲信号加给变压器升压电路4，把脉冲信号进行变压器升压后输出低频调制式的次高压脉冲串，然后再经过6倍压的倍压电路，产生负20kV的低频负高压脉冲，最后通过负高压输出电极6输出高压脉冲，指示单元7指示低压电路与高压脉冲电路工作状态。输出脉冲经高压棒衰减10倍后的实测波形如图3所示，从图中可以看出，输出的脉冲波形电压为负20kV，周期为ls，满足设计要求。本技术直接使用直流单电源供电，解决了一般负高压脉冲发生器用交流供电，可移动性与便携性差，安全性不高的问题；采用单片机产生低频调制式的脉冲信号，解决了脉冲发生电路复杂，成本高的问题；升压部分采用脉冲变压器和倍压电路相结合的方式，解决了升压电路设计较复杂，体积大，功耗大的问题；所用元器件极少，也很廉价，解决了一般负高压脉冲发生器造价高的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型极低频负高压脉冲发生器，其特征在于，包括依次连接的电源（1）、稳压单元（2）、脉冲产生单元（3）、变压器升压电路（4）、倍压电路（5）和负高压输出电极（6），所述的脉冲产生单元（3）及倍压电路（5）还分别与指示单元（7）相连接，所述的电源（1）还与变压器升压电路（4）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种小型极低频负高压脉冲发生器，其特征在于，包括依次连接的电源(I)、稳压单元(2)、脉冲产生单元(3)、变压器升压电路(4)、倍压电路(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锴，习岗，杨运经，赵雷，刘青，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：