[發明專利]一種脈沖強磁場發生裝置

無效

• 申請號: 201210005210.0
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102543352A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 文峻;屈學民;龍開平;王斯剛;劉淵聲;文曉成
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: H01F7/00
• 分類號: H01F7/00;H03K3/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明內容屬于電磁技術領域，涉及一種脈沖發生裝置，尤其是一種脈沖強磁場發生裝置。

背景技術：

磁場較之電場對生物組織有良好的穿透性，用脈沖磁場輻照生物組織可以產生很多生物效應，諸如刺激運動神經，檢測神經的狀態；誘發靶點處的鐵磁納米材料產熱，殺死癌細胞；促使細胞膜破裂，進行細胞融合等。

現有的脈沖磁場發生裝置，為了產生比較強的磁場，線圈中加有導磁率高的鐵磁性材料，這樣做的結果是：其一線圈的自感很大，di/dt值比較小，產生的脈沖磁場上升沿比較緩，與理想的矩形脈沖磁場相差比較大；其二由于鐵磁性材料的使用，脈沖磁場被約束在線圈內或鐵磁材料的間隙中，使脈沖磁場的作用區域變小，限制了此類裝置的應用領域。由于對脈沖磁場發生裝置缺乏有效的控制，所產生脈沖磁場的參數控制得不到有效的保證，直接影響了脈沖磁場發生裝置的使用。

鑒于對現有脈沖磁場發生裝置背景技術的分析和實際應用的需求，研究一種新的脈沖強磁場發生裝置以滿足科研和實際應用的需要是非常必要的。

發明內容：

本發明的目的在于解決現有技術在應用過程中暴露出的問題，提供一種脈沖強磁場發生裝置，該脈沖強磁場發生裝置產生的脈沖磁場強度大，磁場作用區域大、脈沖磁場的波形近乎矩形波，并且可以有效控制磁場的幅值、頻率和脈寬。

要解決的技術問題：(1)用空心線圈代替有鐵芯的線圈；(2)通過控制電容器中儲存的電場能量，保證脈沖磁場幅值的精準；(3)采集所產生的脈沖磁場的信息，并反饋給充電控制，適時調整蓄能的狀態；(4)蓄能與釋能相互不影響；(5)提供線圈反向電流的釋放回路；(6)備有強制電能泄放通路；(7)釋能開關無觸點并能通過大電流；(8)電路簡單，可靠性高；(9)設備使用環境沒有特殊的要求。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：

一種脈沖強磁場發生裝置，包括電源、第一控制單元、蓄能開關、蓄能電容、第二控制單元、釋能開關、換能器、第一采樣單元、第二采樣單元和主控電路；

所述電源、第一控制單元、蓄能開關、蓄能電容、第二控制單元、釋能開關和換能器依次正向連接；

所述換能器通過第二采樣單元與第一控制單元連接；

所述蓄能電容通過第一采樣單元與第一控制單元連接；

所述主控電路分別與第一控制單元和第二控制單元連接。

所述第一采樣單元包括串聯的第一電阻和第二電阻、串聯的第三電阻和第四電阻、串聯的第十七電阻和第十八電阻、第一比較器；所述第十七電阻和第十八電阻之間設置有電位器，電位器一端與第一電阻連接，電位器另一端與第十八電阻連接；所述第三電阻一端連接5v電源、另一端連接第一比較器的正端；所述第二電阻一端連接第一比較器的負端，第二電阻另一端接地；所述第一比較器的輸出端與第一控制單元的被控制端連接；所述第十七電阻的一端與蓄能電容的正極板連接；所述第十八電阻的接地端與蓄能電容的負極板連接。

所述第二采樣單元包括串聯的第二十電阻和第二十一電阻、串聯的第二十二電阻和第二十三電阻、第二比較器；所述第二十電阻一端連接第二比較器的負端、第二十電阻的另一端連接采樣小線圈；所述第二十二電阻一端連接第二比較器的正端，另一端接5v電源；所述第二比較器輸出端連接第一控制單元的被控制端；所述第二十一電阻和第二十三電阻接地。

本發明與現有技術相比，其優點和有益效果如下：

(1)用空心線圈代替有鐵芯的線圈，回路中的自感大大減小，di/dt值很大，產生的脈沖磁場的波形近乎矩形波；

(2)采用多路控制，既保證電容器蓄能過程和狀態的正確，又保證所產生脈沖磁場幅值的精準；

(3)采集所產生的脈沖磁場的信息，并反饋給充電控制，適時調整蓄能的狀態；

(4)對電容充電，不是采用經過濾波后的穩定直流信號，而是直接用經過全波整流后的脈動直流信號；

(5)脈沖磁場不被限制在線圈內或鐵隙間，而是外漏在線圈外，磁場的作用區域大；

(6)在全波整流后的電壓上升部分對蓄能開關觸發，實施充電，減小能耗；

(7)頻率和脈沖磁場的幅值變化范圍寬，在這個范圍內的脈沖磁場發生裝置還未見報道；

(8)操作方式多樣，可自控、手控和腳控。

附圖說明：

圖1為本發明裝置的結構原理圖；

圖2為本發明裝置中的第一控制單元圖；

圖3為本發明裝置中的主控單元圖；

圖4為本發明裝置中的第一采樣單元圖；