[發(fā)明專利]高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610133051.0
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105790204B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 王劍平;陳小天;汪嘯;呂陳昂;黃康;俞永華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02M1/32
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置，其特征在于：包括電源管理電路(1)、精密基準電壓電路(2)、霍爾電流傳感器電路(3)、高速電壓比較器電路(4)、蜂鳴器驅動電路(5)和高壓脈沖電容放電電路(6)；其中電源管理電路(1)分別與精密基準電壓電路(2)、霍爾電流傳感器電路(3)、高速電壓比較器電路(4)、蜂鳴器驅動電路(5)和高壓脈沖電容放電電路(6)相連接進行供電，高速電壓比較器電路(4)分別與精密基準電壓電路(2)、霍爾電流傳感器電路(3)、蜂鳴器驅動電路(5)和高壓脈沖電容放電電路(6)相連接；

所述的高速電壓比較器電路(4)包括電壓比較器芯片U4、電阻R1和電容C8～C10；電壓比較器芯片U4的1腳接所述電源管理電路的5V電源，并經(jīng)電容C8接地，電壓比較器芯片U4的2腳經(jīng)電容C9與地相連，電壓比較器芯片U4的3腳經(jīng)電容C10與地相連，電壓比較器芯片U4的7腳經(jīng)電容R1后接5V電源；電壓比較器芯片U4的2腳接到霍爾電流傳感器電路(3)的輸出電壓Vo，電壓比較器芯片U4的3腳接到精密基準電壓電路(2)輸出的基準電壓Vref，電壓比較器芯片U4的7腳作為輸出端連接到蜂鳴器驅動電路(5)和高壓脈沖電容放電電路(6)；

所述的高壓脈沖電容放電電路(6)包括高壓電子開關T1、三極管Q2、電阻R4～R7和高壓脈沖電容C11，三極管Q2的基極、發(fā)射極分別通過電阻R5、電阻R4后與所述高速電壓比較器電路(4)電壓比較器芯片U4的7腳相連，三極管Q2的發(fā)射極與所述電源管理電路的5V電源相連，三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R6接地；三極管Q2的集電極與高壓電子開關T1的門極相連，高壓電子開關T1的另外兩端與電阻R7、高壓脈沖發(fā)生器中的高壓脈沖電容C11兩端串聯(lián)在一起。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置，其特征在于：所述電源管理電路(1)包括電源接口CON1、電容C1～C6和15V-5V電源轉換模塊U1，15V-5V電源轉換模塊U1輸入端2腳經(jīng)電源接口CON1接+15V供電，電源接口CON1的1腳和2腳之間并聯(lián)有陶瓷電容C1和鉭電容C2，電源接口CON1的2腳和3腳之間并聯(lián)有陶瓷電容C3和鉭電容C4，電源接口CON1的1腳、2腳和3腳分別連接到+15V電源、地和-15V電源，15V-5V電源轉換模塊U1的輸入端2腳接+15V電源，其輸出端3腳和4腳并聯(lián)有陶瓷電容C5和鉭電容C6，經(jīng)過轉換后輸出5V電源。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置，其特征在于：所述的精密基準電壓電路(2)包括基準電壓芯片U2和電位器VR1，基準穩(wěn)壓芯片U2的1腳與電位器VR1的2腳連接，電位器VR1的1腳和基準穩(wěn)壓芯片U2的3腳連接到5V電源，基準穩(wěn)壓芯片U2的2腳和電位器VR1的3腳接地，基準穩(wěn)壓芯片U2的輸出端3腳接到所述高速電壓比較器電路(4)電壓比較器芯片U4的3腳。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置，其特征在于：所述的霍爾電流傳感器電路(3)包括霍爾電流傳感器U3和電容C7，霍爾電流傳感器U3的輸出端3腳和接地端4腳之間并聯(lián)有電容C7，霍爾電流傳感器U3的兩個電源端1腳和2腳分別接所述電源管理電路(1)輸出的±15V電源供電，霍爾電流傳感器U3的輸出端3腳接所述高速電壓比較器電路(4)電壓比較器芯片U4的2腳。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓脈沖電場滅菌的擊穿保護裝置，其特征在于：所述的蜂鳴器驅動電路(5)包括蜂鳴器B1、電阻R2～R3和三極管Q1，三極管Q1的基極、發(fā)射極分別通過電阻R3、電阻R2后與所述高速電壓比較器電路(4)電壓比較器芯片U4的7腳相連，三極管Q1的發(fā)射極與所述電源管理電路的5V電源相連，蜂鳴器B1的正負兩極連接在三極管Q1的集電極與地之間。