[實用新型]小型極低頻負高壓脈沖發生器

有效

• 申請號: 201220305060.0
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN202737828U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 劉鍇;習崗;楊運經;趙雷;劉青
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本實用新型屬于生物電磁處理技術領域，具體涉及一種小型極低頻負高壓脈沖發生器。

背景技術

生物體的各個層次存在大量的電活動，這些電活動必然會受到外加電磁場的影響從而使生理代謝發生重大變化，通過外加電場可以誘發各種生物學效應，由此產生了一類生物電磁處理技術。由于生物細胞膜自身電位波動的頻率在1Hz附近，1Hz的極低頻高壓脈沖電場可以通過電位耦合共振效應而產生顯著的生物學效應，因此，需要開發頻率在1Hz附近的極低頻高壓脈沖發生器。

目前，工業中應用的高壓脈沖電源的設計主要集中在ns～μs級的瞬態窄脈沖或正弦脈沖，這類脈沖發生器產生的電磁脈沖容易對細胞造成傷害，無法應用于刺激植物產生負離子、促進植物萌發與生長等生物電磁領域的技術開發。而且，目前出現的各種高壓脈沖電源的設計都是用220V、50Hz的交流電供電，電路設計較為復雜，功耗高，效率低、體積大，便攜性與可移動性差，安全性低，不易推廣。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種小型的極低頻負高壓脈沖發生器，解決現有低頻負高壓脈沖發生器用交流供電，可移動性與便攜性差，安全性低，體積大，造價高，且電路設計復雜，功耗大的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種小型極低頻負高壓脈沖發生器，包括依次連接的電源、穩壓單元、脈沖產生單元、變壓器升壓電路、倍壓電路和負高壓輸出電極，脈沖產生單元及倍壓電路還分別與指示單元相連接，電源還與變壓器升壓電路相連接。

本實用新型低頻負高壓脈沖發生器的有益效果是：

（1）直流單電源供電；

（2）功耗極低，對電源功率要求很低，適合蓄電池和干電池供電，可移動性極強；

（3）輸出電壓幅值為負20kV，頻率為1Hz，脈沖電平脈寬為100ms；

（4）低頻脈沖由PIC10F202單片機產生，成本低，功耗小，電路簡單，工作穩定可靠，抗干擾性強；

（5）低壓電路與高壓脈沖電路以發光二極管指示，可有效的監視低壓電路和高壓脈沖電路是否處于正常工作狀態；

（6）高壓產生部分的變壓器采用脈沖變壓器，體積小，功耗小，脈沖波形失真?。?/p>

（7）脈沖變壓器后面采用6倍壓電路，把電壓升高到負20kV左右。

（8）所用元器件極少，造價極低，體積特別小。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構示意圖；

圖2為本實用新型的電路原理圖；

圖3為本實用新型輸出的負高壓脈沖經高壓棒衰減10倍后的實測波形圖。

圖中，1.電源，2.穩壓單元，3.脈沖產生單元，4.變壓器升壓電路，5.倍壓電路，6.負高壓輸出電極，7.指示單元。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型小型極低頻負高壓脈沖發生器的結構，如圖1所示，包括依次連接的電源1、穩壓單元2、脈沖產生單元3、變壓器升壓電路4、倍壓電路5和負高壓輸出電極6，脈沖產生單元3及倍壓電路5還分別與指示單元7相連接，電源1還與變壓器升壓電路4相連接。其中的，

直流電源1，用于提供15V～20V的直流電壓；

穩壓單元2，由穩壓管和穩壓芯片組成，用于產生5V電壓，給單片機提供工作電壓；穩壓管用于保護穩壓芯片，以避免由于穩壓芯片的壓降過大而發熱過多而燒壞；

脈沖產生單元3，用于產生間歇式高頻脈沖串，脈沖電平脈寬在100ms；核心部分為PIC10F202單片機，用于產生間歇式高頻脈沖串，由于單片機可提供的功率比較小，使用一個場效應管作為驅動，為后面的升壓部分提供功率足夠的脈沖信號；

變壓器升壓電路4，用于對脈沖信號進行變壓器升壓后輸出低頻調制式的次高壓脈沖串；

倍壓電路5，用于對變壓器升壓電路4產生的次高壓間歇式高頻脈沖串進行倍壓，獲得20kV左右的低頻負高壓脈沖；

負高壓輸出電極6，用于輸出低頻負高壓脈沖；

指示單元7，低壓電路與高壓脈沖電路以發光二極管指示，可有效的監視低壓電路和高壓脈沖電路是否處于正常工作狀態。