一种脉宽可调的高压脉冲发生器的研究与设计
一种高压脉冲发生器[实用新型专利]
![一种高压脉冲发生器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7cc7db27da38376bae1fae97.png)
专利名称：一种高压脉冲发生器
专利类型：实用新型专利
发明人：任先文,胡新康,付华,杨德敏,胥玺申请号：CN201120433891.1
申请日：20111107
公开号：CN202305608U
公开日：
20120704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种高压脉冲发生器。
所述发生器包括用于发生器运行控制和产生高压脉冲的电源机柜、用于显示及输入控制指令的操作台和模拟雷电波发生器三部分；智能晶闸管调压模块输出端依次与整流滤波电路、H桥模块、LC谐振电路连接，LC谐振电路依次与高频高压充电变压器、倍加器、冲击电压发生器电连接，其中由冲击电压发生器外接绝缘测试系统，冲击电压发生器分别通过电阻分压器Ⅰ与外部示波器电连接，通过电阻分压器Ⅱ与电源机柜内可编程控制器PLC的模拟量输入端电连接。
本实用新型可通过对多个参数的调节和转换来分级调节波前时间，实现单次触发或每分钟一次的自动连续触发，操作简单，控制精度高，安全可靠。
申请人：四川中物海通特种电源有限责任公司
地址：621900 四川省绵阳市绵山路64号
国籍：CN
代理机构：中国工程物理研究院专利中心
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直流脉宽(PWM)调速系统设计与研究——主电路设计课设报告
沈阳理工大学课程设计摘要调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。
目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动，简称为直流调速。
早在20世纪40年代采用的是发电机－电动机系统，又称放大机控制的发电机－电动机组系统。
这种系统在40年代广泛应用，但是它的缺点是占地大，效率低，运行费用昂贵，维护不方便等，特别是至少要包含两台与被调速电机容量相同的电机。
为了克服这些缺点，50年代开始使用水银整流器作为可控变流装置。
这种系统缺点也很明显，主要是污染环境，危害人体健康。
50年代末晶闸管出现，晶闸管变流技术日益成熟，使直流调速系统更加完善。
晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统，广泛应用于世界各国。
近几年，交流调速飞速发展，逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。
直流调速理论基础是经典控制理论，而交流调速主要依靠现代控制理论。
不过最近研制成功的直流调速器，具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。
同时直流电机的低速特性，大大优于交流鼠笼式异步电机，为直流调速系统展现了无限前景。
单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足，快速性还不够好。
而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。
关键字：调速系统直流调速器晶闸管晶闸管－电动机调速系统沈阳理工大学课程设计目录1 绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 直流调速系统的方案设计 (1)1.2.1 设计已知参数 (1)1.2.2 设计指标 (2)1.2.3 现行方案的讨论与比较 (2)1.2.4 选择PWM控制系统的理由 (2)1.2.5 选择IGBT的H桥型主电路的理由 (3)1.2.6 采用转速电流双闭环的理由 (3)2 直流脉宽调速系统主电路设计 (4)2.1 主电路结构设计 (4)2.1.1 PWM变换器介绍 (4)2.1.2 泵升电路 (7)2.2 参数设计 (7)2.2.1 IGBT管的参数 (7)2.2.2 缓冲电路参数 (8)2.2.3 泵升电路参数 (8)3 直流脉宽调速系统控制电路设计 (9)3.1 PWM信号发生器 (9)3.2 转速、电流双闭环设计 (9)3.2.1 电流调节器设计 (10)3.2.2 转速调节器设计 (13)4 系统调试 (17)4.1 系统结构框图 (17)4.2 系统单元调试 (17)4.2.1 基本调速 (17)4.2.2 转速反馈调节器、电流反馈调节器的整定 (18)4.3 实验结果 (18)4.3.1 开环机械特性测试 (18)4.3.2 闭环系统调试及闭环静特性测定 (19)5 总结 (20)参考文献 (21)附录A (22)A.1 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (22)A.2 双闭环可逆直流脉宽调速系统性能测试 (26)沈阳理工大学课程设计1 绪论背景在现代科学技术革命过程中，电气自动化在20世纪的后四十年曾进行了两次重大的技术更新。
一种脉宽可调的陡化后沿高压脉冲发生器
第30卷第10期强激光与粒子束V o l.30,N o.10 2018年10月H I G H P OW E R L A S E R A N D P A R T I C L E B E AM S O c t.,2018一种脉宽可调的陡化后沿高压脉冲发生器*崔言程,杨汉武,高景明,李嵩,时承瑜,伍麒霖(国防科技大学前沿交叉学科学院,长沙410073)摘要:磁开关因其独特的饱和导通机制而在脉冲功率技术领域应用广泛,利用磁开关饱和前后电感差异大的特点,可以将其用作撬断开关来陡化脉冲后沿㊂利用金属氧化物压敏电阻的稳压特性,能在负载上得到具有一定平顶的脉冲准方波,进而可通过改变磁开关的伏秒积来进行脉宽调整㊂提出一种脉宽可调的高压脉冲发生器技术方案,利用压敏电阻产生高压脉冲准方波,用磁开关作为撬断开关来陡化脉冲后沿,并通过改变磁开关复位电流的大小来控制磁开关的复位深度,进而实现脉宽可调㊂首先进行了理论分析及软件模拟研究,然后基于模拟结果开展了初步实验研究㊂初步实验得到的负载电压波形后沿小于30n s,脉宽可调范围大约30%,验证了磁开关的后沿陡化效果以及用于脉宽调整的可行性㊂关键词:高压脉冲发生器;磁开关;脉宽可调;撬断开关;压敏电阻中图分类号: T N787文献标志码: A d o i:10.11884/H P L P B201830.180147金属氧化物压敏电阻(MO V)是一种半导体器件,也是一种典型的非线性器件,具有类似于齐纳二极管的稳压特性,在电子电力系统的高压防护和避雷器中应用广泛[1-2]㊂MO V独特的稳压特性,可用于产生高压脉冲方波㊂美国研究人员M.C.C l a r k在2009年提出利用MO V代替脉冲形成网络,可以产生百n s到数μs不等的高压脉冲[3];另一美国学者R.J.A d l e r在2011年发表文章,介绍了利用脉冲变压器和MO V产生脉冲方波的方法[4];国防科技大学研究人员也开展了MO V用于高压脉冲形成的相关探索[5]㊂随着脉冲功率系统对重频特性的要求越来越高,意味着需要脉冲发生器产生更加陡峭的脉冲后沿㊂并且由于脉冲功率系统应用场景的不断扩展,对脉冲功率系统输出波形的脉宽也提出了多样化的要求,输出单一波形的脉冲功率系统在未来难以满足技术快速发展的要求,单一系统输出脉宽可调的需求越来越迫切[6-7]㊂目前很多脉宽可调的技术方案都是基于半导体开关,但是大多数半导体开关都存在耐压不高的问题,少数几种单管耐压较高的新型半导体开关技术只掌握在少数几个国家手中,并且也都处于实验室研究状态,市场上很难找到合适的高压半导体开关[8-11]㊂本文提出一种利用MO V产生高压脉冲准方波,用磁开关作为撬断开关陡化后沿,并通过改变磁开关的复位电流进行脉宽调整的技术方案[6-7,12-13]㊂论文进行了理论分析和模拟研究,并开展了初步实验研究,验证了磁开关用于后沿陡化以及脉宽调整方案的可行性㊂初步实验中得到的负载电压波形后沿小于30n s,脉宽调整范围约30%㊂1理论分析磁开关(M S)作为固态开关的一种,具有可重复性强㊁无磨损㊁恢复速度快等优点[14-15],在高重复频率㊁长寿命运行等方面有显著的优势[16]㊂所以在高功率脉冲发生器中,磁开关是应用最广泛的开关之一[14]㊂最能反映磁开关工作特性的就是磁滞回线,图1所示为磁性材料磁滞回线示意图[14]㊂图1(a)所示为硬磁材料磁滞回线示意图㊂B r为磁芯的剩余磁感应强度,B s为磁芯的饱和磁感应强度,曲线的斜率表示磁芯相对磁导率[14]㊂在未饱和区,磁芯相对磁导率高,磁开关电感大,相当于开关断开;在饱和区,磁芯相对磁导率低,磁开关电感小,相当于开关导通㊂基于磁开关的这个特点,可以将其用作撬断开关来陡化脉冲后沿[17]㊂图1(b)所示为软磁材料磁滞回线,其中a,b,c三点代表磁开关不同的复位点㊂软磁材料最大的特点就是磁滞回线较为平缓,基于这个特点,我们提出利用磁开关来调节脉宽㊂磁芯绕组电压与时间的关系满足伏秒积公式ʏU(t)d t=NΔB S m(1)*收稿日期:2018-05-22;修订日期:2018-08-01基金项目:国家自然科学基金项目(51607183;51707199)作者简介:崔言程(1994 ),男,硕士,从事脉冲功率技术及其应用研究;y a n_c h e n g_c u i@163.c o m㊂105001-1105001-2式中:U (t )是绕组两端电压;N 为匝数;ΔB 为磁感应强度变化量;S m 为磁芯的有效面积㊂磁开关的几何尺寸确定之后,S m 和N 就随之确定了㊂流经磁开关的复位电流不同,使其反向磁化的程度就不同,那么下一个脉冲周期磁开关正向饱和导通对应的ΔB 也就不同㊂由于MO V 将电压限制在压敏电压附近,绕组电压基本不变,S m 和N 也不变,所以ΔB 与脉宽t 变成线性关系,即脉宽随磁感应强度变化量线性变化,从而实现脉宽调整的目的㊂F i g .1 H y s t e r e s i s l o o p o fm a gn e t i cm a t e r i a l 图1磁性材料典型磁滞回线F i g .2 R e l a t i o n s h i p b e t w e e nm a gn e t i c s w i t c h (M S )r e s e t d e pt ha n d p u l s ew i d t h s 图2 磁开关不同复位点与脉宽对应关系图2画出了磁开关不同的复位点与脉宽的对应关系:a 点复位电流最小,磁芯被反向磁化的程度最小,磁开关达到正向饱和对应的ΔB 最小,输出脉宽最小;b 点复位电流较大,磁芯被反向磁化程度适中,输出脉宽较大;c 点复位电流最大,磁芯反向磁化程度最大,磁开关达到正向饱和对应的ΔB 最大,输出脉宽最大㊂从图2中可以看出,磁滞回线越平缓,脉宽可调的范围越大㊂F i g .3 T h e o r e t i c a l d e s i g nc i r c u i t d i a gr a m 图3 理论设计电路图2 模拟研究设计如图3所示的实验电路,在P S pi c e 中进行模拟研究㊂电容器初始电压设为V 0,开关S 1在零时刻导通,电容C 向MO V 放电,S 2是用来陡化前沿的气体开关,调整S 2间距使其在MO V 达到压敏电压时导通(实验所用单片MO V 压敏电压大约7.8k V )㊂S 2导通之后,磁开关M S 处于未饱和状态,电感很大,相当于开路;随着时间的增长,磁芯逐渐被磁化,电感减小,磁开关M S 变成导通状态,从而使负载被短路,负载电压快速地降为零㊂磁开关整个导通过程很快,可以达到陡化后沿的目的㊂图4为脉冲后沿陡化的模拟结果,可以看到脉冲后沿由之前的100n s 陡化到大约30n s,但是加入磁开关之后,由于磁开关电感的原因导致振荡有所增加㊂图5所示为不同的伏秒积所对应的不同脉宽,磁开关的伏秒F i g .4 E f f e c t o f f a l l i n g e d g e s h a p i n g图4后沿陡化模拟波形F i g .5 D i f f e r e n t v o l t -s e c o n d c o r r e s p o n d t od i f f e r e n t p u l s ew i d t h 图5 不同伏秒积与脉宽的对应关系强激光与粒子束105001-3积越大,在电压稳定不变的情况下(磁开关电压被MO V 限制在压敏电压)就需要更长的时间才能达到饱和,对应输出脉宽越大㊂值得一提的是,从模拟结果可以看到在脉宽调节程度较大的时候负载上会得到较大的负脉冲,在某些领域或许具有一定的应用价值(例如高电压技术中高压换流器的研制[18])㊂也就是说通过加入磁开关能够实现后沿陡化㊁脉宽调整以及电压翻转三重作用㊂这里我们主要研究磁开关用于后沿陡化以及脉宽调整的作用,负脉冲可通过在电路中增加二极管加以抑制㊂3 初步实验验证为了验证上述理论和模拟结果,开展了初步的验证实验㊂实验电路照片如6所示,磁开关绕组线圈采用多组并绕的方式以降低导通电感,MO V 采用夹具固定以保证良好的电气连接,负载为30Ω水电阻,电容器组由五个相同的2n F 高压脉冲电容并联而成,主开关采用气体开关㊂图6中的恒流电源用于磁开关的复位,恒流源可以产生0~30A 稳恒电流㊂调整恒流源输出电流的大小,控制磁开关复位深度的不同以改变磁开关饱和所需要的伏秒积,进而实现脉宽可调㊂F i g .6 E x p e r i m e n t a l c i r c u i t c o n n e c t i o nd i a gr a m 图6 实验电路连接图后沿陡化实验结果如图7所示,陡化之后的电压波形后沿小于30n s ,实现了后沿陡化的目的㊂脉宽调整实验结果如图8所示,可以看到不同的复位电流对应着不同脉宽的输出波形,达到了脉宽可调的目的,脉宽可调整范围约30%㊂从实验结果来看,存在一个脉宽最大可调范围,达到这个最大值之后,即使再增大复位电流也无法提高脉宽调整范围㊂只有在磁滞回线趋于 水平 (斜率较小)的区段,才具备脉宽可调的性质,在磁滞回线比较 陡峭 (斜率较大)的区段,只要复位电流稍加变化,就很容易将磁芯复位过度㊂磁滞回线越平缓的磁芯,脉宽可调范围越大㊂F i g .7 R e s u l t s o f f a l l i n g e d g e s h a p i n g e x pe r i m e n t 图7后沿陡化实验结果F i g .8 R e s u l t s o f p u l s ew i d t ha d j u s t m e n t e x pe r i m e n t 图8 脉宽调整实验结果4 结 论本文从脉冲功率系统输出脉冲的后沿陡化以及脉宽可调的需求出发,提出利用MO V 产生高压脉冲准方波,用磁开关作为撬断开关陡化脉冲后沿,并通过改变磁开关复位电流进行脉宽调整的技术方案;进行了理论分析以及模拟研究,并且基于模拟结果开展了初步的实验研究,初步实验中得到的负载电压波形后沿小于30n s ,脉宽调整范围大约30%;验证了磁开关用于脉冲后沿陡化和脉宽调整方案的可行性㊂参考文献:[1] 孙丹峰.压敏电阻器基础知识培训手册[Z ].2005.(S u nD a n f e n g .B a s i ck n o w l e d g e t r a i n i n g m a n u a l f o r v a r i s t o r .2005)[2] C l a r k eDR.V a r i s t o r c e r a m i c s [J ].JA m C e r a mS o c ,1999,82(3):485-502.[3] C l a r kM C .An e w ,c o m p a c t p u l s e d p o w e r s y s t e mb a s e d o n s u r g e a r r e s t o r t e c h n o l o g y [C ]//I E E EP u l s e dP o w e r C o n f e r e n c e .2009:938-943.[4] A d l e rRJ ,P r i c eDT ,E v a n s J ,e t a l .H i g h v o l t a g e s u r g e a r r e s t o r t e s t i n g w i t h e n h a n c e d t r a n s f o r m e r d r i v e [C ]//I E E EP u l s e dP o w e r C o n f e r -e n c e .2011:1315-1320.[5] 崔言程,伍麒霖,杨汉武,等.基于压敏电阻的高压脉冲发生器[C ]//第十一届全国高功率微波学术研讨会.2017.(C u iY a n c h e n g ,W uQ i -崔言程等:一种脉宽可调的陡化后沿高压脉冲发生器强激光与粒子束l i n,Y a n g H a n w u,e t a l.P u l s e g e n e r a t i o nb a s e do n m e t a l-o x i d ev a r i s t o r[C]//T h e11t h N a t i o n a lS y m p o s i u m o n H i g hP o w e r M i c r o w a v e.2017)[6]邓彦彦,毛昭祺,吕征宇.基于磁开关的脉宽调制器的设计[J].电力电子技术,2006,40(2):112-113.(D e n g Y a n y a n,M a oZ h a o q i,LüZ h e n g y u.N e w m e t h o do f p u l s ew i d t hm o d u l a t o r b a s e do nm a g n e t i c a m p l i f i e r.P o w e rE l e c t r o n i c s,2006,40(2):112-113)[7]冯宗明,谢敏,邓维军,等.150k V/1k H z可调脉宽电晕等离子体驱动源[J].强激光与粒子束,2010,22(4):709-711.(F e n g Z o n g m i n g,X i eM i n,D e n g W e i j u n,e t a l.150k V/1k H z c o r o n a p l a s m a g e n e r a t o r o f a d j u s t a b l e p u l s ew i d t h.H i g hP o w e rL a s e r a n dP a r 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a t o rb a s e do n m a g n e t i cs w i t c ha n ds t r i p l i n e.C h a n g s h a:N a t i o n a lU n i v e r s i t y o fD e f e n s e T e c h n o l o g y,2010)[15]李嵩,钱宝良,杨汉武,等.磁开关作为脉冲驱动源主开关的实验研究[J].强激光与粒子束,2013,25(7):1835-1838.(L iS o n g,Q i a nB a o l i a n g,Y a n g H a n w u,e t a l.E x p e r i m e n t a l s t u d y o nm a g n e t i c s w i t c hu s e d a s d i s c h a r g e s w i t c ho f a c c e l e r a t o r.H i g hP o w e rL a s e r a n dP a r-t i c l eB e a m s,2013,25(7):1835-1838)[16]高景明,李嵩,杨汉武,等.基于磁开关技术的长脉冲驱动源初步研究[J].强激光与粒子束,2014,26:065003.(G a oJ i n g m i n g,L i S o n g,Y a n g H a n w u,e t a l.P r e l i m i n a r y r e s e a r c h e s o n h i g h p o w e r l o n g p u l s e g e n e r a t o r b a s e d o nm a g n e t i c s w i t c h e s.H i g hP o w e r L a s e r a n dP a r t i c l eB e a m s,2014,26:065003)[17]饶俊峰,皮特尔,李孜,等.带截尾开关的高频纳秒脉冲功率源设计[J].高电压技术,2017,43(6):1800-1808.(R a oJ u n f e n g,P iT e e r,L iZ i,e t a l.D e s i g no nh i g h-f r e q u e n c y n a n o s e c o n d p u l s e p o w e rs o u r c ew i t ht r u n c a t e ds w i t c h e s.H i g h V o l t a g eE n g i n e e r i n g,2017,43(6): 1800-1808)[18]梁鹏,魏新劳,陈庆国,等.极性可反转程控高压发生器的设计[J].黑龙江水专学报,2007,34(2):87-90.(L i a n g P e n g,W e iX i n l a o,C h e nQ i n g g u o,e t a l.D e s i g no f p o l a r i t y r e v e r s i b i l i t y h i g h-v o l t a g ed i r e c t-c u r r e n t g e n e r a t o r.J o u r n a l o fH e i l o n g j i a n g H y d r a u l i cE n g i n e e r i n g C o l-l e g e,2007,34(2):87-90)P u l s ew i d t ha d j u s t a b l e p u l s e g e n e r a t o rw i t h s t e e p e n e d f a l l i n g e d g eC u iY a n c h e n g, Y a n g H a n w u, G a o J i n g m i n g, L i S o n g, S h i C h e n g y u, W uQ i l i n(C o l l e g e o f A d v a n c e dI n t e r d i s c i p l i n a r y S t u d i e s,N a t i o n a l U n i v e r s i t y o f D e f e n s eT e c h n o l o g y,C h a n g s h a410073,C h i n a)A b s t r a c t: T h em a g n e t i c s w i t c h i s u s e dw i d e l y i n t h e f i e l d o f p u l s e d p o w e r t e c h n o l o g y d u e t o i t s s p e c i a l s a t u r a t i o n c o n d u c t i o n m e c h a n i s m,a n d i t c a nb eu s e d a s a p r y o f f s w i t c h t o s t e e p e n t h e f a l l i n g e d g e.Ah i g h-v o l t a g e p u l s e q u a s i s q u a r ew a v ew i t h a c e r-t a i n f l a t t o p c a nb e o b t a i n e do n l o a db a s e do n t h e v o l t a g e c l a m p i n g e f f e c t o fm e t a l-o x i d e v a r i s t o r,w h i c h e n a b l e s t h e a d j u s t m e n t o f t h e p u l s ew i d t hb y c h a n g i n g t h e v o l t-s e c o n d i n t e g r a t i o n o f t h em a g n e t i c s w i t c h.T h i s p a p e r p r e s e n t s a h i g h v o l t a g e p u l s e g e n e r a t o r w i t ha d j u s t a b l e p u l s ew i d t h.W i t h t h e u s e o f v a r i s t o r t o g e n e r a t e h i g h-v o l t a g e p u l s e q u a s i-s q u a r ew a v e,a n d t h em a g n e t i c s w i t c h a s a p r y o f f s w i t c ht os t e e p t h e f a l l i n g e d g e,b y c h a n g i n g t h em a g n e t i c s w i t c hr e s e t c u r r e n t t oc o n t r o l t h e r e s e t d e p t ho fm a g n e t i c s w i t c h,i t a c h i e v e s a d j u s t a b l e p u l s ew i d t h.T h i s p a p e r p r e s e n t s t h e o r e t i c a l a n a l y s i s a sw e l l a s s i m u l a t i o n r e s e a r c h a n d t h e p r e l i m i-n a r y e x p e r i m e n t a l r e s e a r c hb a s e d o n t h e s i m u l a t i o n r e s u l t.I n t h e p r e l i m i n a r y e x p e r i m e n t,t h e f a l l i n g e d g e o f t h e v o l t a g ew a v e f o r m o b t a i n e do n l o a d i s l e s s t h a n30n s a n d t h e p u l s ew i d t hm o d u l a t i o n r a n g e i s a b o u t30%.K e y w o r d s:p u l s e g e n e r a t o r; m a g n e t i c s w i t c h;a d j u s t a b l e p u l s ew i d t h;p r y-o f f s w i t c h; m e t a l-o x i d e v a r i s t o rP A C S:84.30.N g;84.70.+p105001-4。
高压陡脉冲发生器的设计与实现
高压陡脉冲发生器的设计与实现陈穗;郭蒙召;张建勋【摘要】According to the requirements of high voltage electrical pulse ablation, a high-voltage and steep pulse generator is designed and built. The whole frame of the high-voltage and steep pulse generator is introduced and the work process of generator is illustrated. The structure and principle of charge module and pulse generation module are introduced in detail. According to way of working of the main circuit, a controller with DSP+CPLD architecture is designed. The controller contains DSP module, CPLD module, communication interface between DSP and CPLD and interface circuit in that different anti-interference designs are used to guarantee transmission quality according to analog signal and digital signal and different frequency of signal. The discharge experiment indicates that performance of the circuit meet the requirements of high voltage electrical pulse ablation.%根据高压电脉冲消融的条件, 设计并搭建了高压陡脉冲发生器.介绍了高压陡脉冲发生器的整体结构, 阐述了脉冲发生器的工作过程, 详细介绍了充电模块和脉冲发生模块的结构组成和工作原理.针对主电路的工作方式, 设计了高压陡脉冲发生器控制器, 控制器采用DSP+CPLD的主控架构, 包括DSP模块、CPLD模块、通讯接口以及底层接口电路的设计.在底层接口电路中, 针对模拟信号和数字信号特性以及信号频率等采取了不同抗干扰措施, 以提高信号传输质量.放电试验表明, 电路性能满足高压电脉冲消融的治疗要求.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2019(034)002【总页数】6页(P5-10)【关键词】高压陡脉冲发生器;IGBT;控制器;抗干扰设计【作者】陈穗;郭蒙召;张建勋【作者单位】南开大学人工智能学院,天津 300350;天津市智能机器人技术重点试验室,天津 300350;南开大学人工智能学院,天津 300350;天津市智能机器人技术重点试验室,天津 300350;南开大学人工智能学院,天津 300350;天津市智能机器人技术重点试验室,天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TN782目前，全球癌症负担不断加重，癌症已经成为威胁人类生命和健康的主要疾病之一[1]。
基于DDS芯片AD9851的高压脉冲发生器设计
基于DDS 芯片AD9851的高压脉冲发生器设计肖 珊,鲁五一(中南大学信息科学与工程学院 湖南长沙 410075)摘 要:设计了一种基于DDS (直接数字频率合成)芯片AD9851的可调高压脉冲发生器,该发生器主要由脉冲形成控制部分、信号放大部分及隔离3部分组成。
通过单片机、DDS 芯片及控制电路可以产生脉宽可调的脉冲信号,通过电阻分压调节器、高压变压器等外围电路来实现幅度可调的高压脉冲,不仅提高了脉冲发生器工作的稳定性,而且能方便、实时地实现脉冲宽度与幅度的在线调节。
关键词:脉冲;AD9851;频率;高压中图分类号:TN782 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2007)0201703Design of High Voltage Pulse G enerator B ased on DDS ChipAD9851XIAO Shan ,L U Wuyi(Information Science &Engineering College ,Central South University ,Changsha ,China )Abstract :The paper introduces the design of an adjusting high voltage pulse generator based on the chip of AD9851(DDS ).The high voltage pulse generator is mainly composed of the pulse generation ,signal amplification and isolation unit.Pulse width is adjustable by single chip ,DDS and control circuit.By voltage adapter and high voltage transformer ,it generates high voltage pulse whose amplitude is adjustable.It can improve the stability of high voltage pulse generator and adapt the pulse width and amplitude conveniently.K eywords :pulse ;AD9851;f requency ;high voltage收稿日期:20060711 当代脉冲发生器里的脉冲形成器件,大部分是用火花气隙(spark gap )和高压电子开关(high voltage switch )。
一种脉冲位置任意且脉宽可调的脉冲发生装置[发明专利]
![一种脉冲位置任意且脉宽可调的脉冲发生装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3be5a309aeaad1f347933f1b.png)
专利名称：一种脉冲位置任意且脉宽可调的脉冲发生装置专利类型：发明专利
发明人：付在明,雷晟存,刘航麟,刘科,肖寅东
申请号：CN201910778045.4
申请日：20190822
公开号：CN110429927A
公开日：
20191108
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种脉冲位置任意且脉宽可调的脉冲发生装置，将脉冲信号锐化后，通过扇出电路扇出两路窄脉冲，并作为锐化脉冲；然后调节一路锐化脉冲相对时延，再通过脉冲合成电路对两路锐化脉冲进行脉冲合成，实现了脉宽可调的脉冲合成；再通过地址控制器产生的随机地址，将延迟数据通过延迟数据存储电路控制延迟电路，以达到对脉宽可调的合成脉冲时延的控制，最终输出脉宽可调脉冲位置任意的脉冲信号。
申请人：电子科技大学
地址：611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
国籍：CN
代理机构：成都行之专利代理事务所(普通合伙)
代理人：温利平
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一种脉宽可调的脉冲电压发生装置[发明专利]
![一种脉宽可调的脉冲电压发生装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eba74fdc05a1b0717fd5360cba1aa81144318f3c.png)
专利名称：一种脉宽可调的脉冲电压发生装置专利类型：发明专利
发明人：何强,程晓敏,张峻铭,罗茂源,葛翔,缪向水申请号：CN202210532086.7
申请日：20220517
公开号：CN114629468A
公开日：
20220614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种脉宽可调的脉冲电压发生装置，包括：开关控制电路，用于产生控制信号；时钟产生电路，用于产生50MHZ时钟信号；可调脉宽产生集成电路，包括PLL锁相环、第一触发器、第二触发器、行触发器阵列、选择器和异或门，PLL锁相环用于将50MHZ时钟信号处理后输出400MHZ高速时钟信号和50MHZ时钟信号；第一触发器用于对控制信号进行上升沿同步处理输出同步信号；第二触发器用于对同步信号进行20ns延时处理；行触发器阵列中各触发器用于在
400MHZ高速时钟信号的控制下输出步进精度为2.5ns的多个可调脉宽脉冲信号，然后通过选择器选择出所需脉宽的脉冲电压信号至相变存储器。
本发明能产生20～100ns上升沿下降沿精度高的脉冲电压信号，且脉宽可调，灵活性高。
申请人：华中科技大学,湖北江城实验室
地址：430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍：CN
代理机构：武汉华之喻知识产权代理有限公司
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一种可调的高压脉冲发生器
一种可调的高压脉冲发生器
肖明珠;陈光(禹);谈效华
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2004(016)005
【摘要】介绍了一种可调的高压脉冲发生器,该发生器主要由储能电容器组、氢闸流管、电压调节器、保护电路、高压变压器等部件组成.储能电容器组的电容量、充电电压和与高压变压器的连接端口可灵活地进行调节,从而使高压脉冲发生器可产生正极性或负极性,脉冲底宽为1.4～4.3μs,脉冲幅度为10～200kV的高压脉冲,脉冲的上升沿在0.4～0.6μs之间.该高压脉冲发生器有较强的带负载能力,外接负载只要大于1.2kΩ就能保证性能的稳定.
【总页数】4页(P663-666)
【作者】肖明珠;陈光(禹);谈效华
【作者单位】电子科技大学,自动化CAT实验室,四川,成都,610054;中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳621900;电子科技大学,自动化CAT实验室,四川,成都,610054;中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川,绵阳621900
【正文语种】中文
【中图分类】TN782
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