[實用新型]一種復合高壓脈沖電場、電場滅菌裝置

有效

• 申請號: 201720306113.3
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN206673930U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 李洪濤;趙娟;李博婷;鄧維軍;王波;康傳會;黃宇鵬
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所;李博婷
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57;A61L2/03;A23L3/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 徐靜

1.一種復合高壓脈沖電場產生裝置，其特征在于包括：

直流高壓電源，用于將市電經逆變、升壓、整流得到直流高電壓信號；并同時給微秒高壓脈沖形成電路以及納秒高壓脈沖形成電路供電；

觸發控制電路，用于控制直流高壓電源、微秒高壓脈沖形成電路及納秒高壓脈沖形成電路，并根據微秒高壓脈沖形成電路的儲能電容器充電情況、納秒高壓脈沖形成電路儲能電容器的充電情況、以及根據實驗目的設定的微秒脈沖和納秒脈沖時序、重復頻率、脈沖寬度分別對微秒高壓脈沖形成電路及納秒高壓脈沖形成電路發送對應觸發信號；觸發控制電路檢測微秒高壓脈沖形成電路的儲能電容器充電情況、納秒高壓脈沖形成電路儲能電容器的充電情況，并根據檢測數據調整直流高壓電源對微秒、納秒脈沖形成電路儲能電容器的充電速率，使微秒、納秒脈沖形成電路儲能電容器的電壓滿足系統脈沖幅值、時序、重復頻率和脈沖寬度的要求；

微秒高壓脈沖形成電路，用于通過直流高壓電源進行充電，并根據觸發控制電路發送的觸發信號產生微秒高壓脈沖信號；

納秒高壓脈沖形成電路，用于通過直流高壓電源進行充電，并根據觸發控制電路發送的觸發信號產生納秒高壓脈沖信號；

微秒高壓脈沖形成電路產生的微秒高壓脈沖信號以及納秒高壓脈沖形成電路產生的納秒高壓脈沖信號共同加載到滅菌處理器上形成復合高壓脈沖電場；

所述納秒高壓脈沖形成電路包括第一充電電阻(1)、第一高壓開關(2)、第一高壓臂電阻(3)和第一低壓臂電阻(4)、第一儲能電容器(5)、第一脈沖變壓器(6)、第一高壓整流硅堆(7)、第一放電電容器(8)、銳化開關(9)、第一脈沖高壓隔離硅堆(10)；直流高壓電源模塊與第一充電電阻(1)一端連接；第一充電電阻(1)另一端分別與第一高壓開關(2)高壓端、第一高壓臂電阻(3)一端、儲能電容器(5)一端連接；第一高壓開關(2)低壓端與地連接；第一高壓臂電阻(3)另一端與第一低壓臂電阻(4)一端連接，低壓臂電阻(4)另一端與地連接；儲能電容器(5)另一端與第一脈沖變壓器(6)原邊高壓端連接，第一脈沖變壓器(6)副邊高壓端與第一高壓整流硅堆(7)一端連接，第一脈沖變壓器(6)原邊和副邊低壓端分別與地連接；第一高壓整流硅堆(7)另一端分別與第一放電電容器(8)一端和銳化開關(9)一端連接，第一放電電容器(8)另一端與地連接；銳化開關(9)另一端與脈沖高壓隔離硅堆(10)一端連接；脈沖高壓隔離硅堆(10)另一端作為納秒高壓脈沖形成電路輸出端；一般要求第一儲能電容器(5)容值與第一放電電容器(8)的容值匹配或大于與第一放電電容器(8)的匹配容值，即C₅≥nC₈，n為變壓器變比。在C₅>nC₈時，需在第一儲能電容器(5)兩端并聯一個大電流脈沖硅堆，以防止第一儲能電容器(5)反向充電。

2.根據權利要求1所述的一種復合高壓脈沖電場產生裝置，其特征在于所述微秒高壓脈沖形成電路包括第二充電電阻(12)、第二儲能電容器(13)、第二高壓臂電阻(14)和第二低壓臂電阻(15)、第二高壓開關(16)、第二高壓硅堆(17)、第二脈沖變壓器(18)、第二脈沖高壓隔離硅堆(19)；第二充電電阻(12)一端直流高壓電源高壓輸出端相連接，第二充電電阻(12)另一端分別與第二儲能電容器(13)一端、第二高壓臂電阻(14)一端、第二高壓開關(16)高壓端連接；第二儲能電容器(13)另一端與地連接；第二高壓硅堆(17)一端與第二高壓開關(16)一端連接，第二高壓硅堆另一端(17)與地連接；第二高壓臂電阻(14)另一端與第二低壓臂電阻(15)一端連接，第二低壓臂電阻(15)另一端與地連接；第二高壓開關(16)低壓端與第二脈沖變壓器(18)原邊高壓端連接，第二脈沖變壓器(18)原邊低壓端與地連接；第二脈沖變壓器(18)副邊高壓端與第二脈沖高壓隔離硅堆(19)一端連接，第二脈沖高壓隔離硅堆(19)另一端作為微秒高壓脈沖形成電路輸出端；第二儲能電容器(13)容值遠遠大于第一儲能電容器(5)容值；如第二儲能電容器(13)與第一儲能電容器(5)充電電壓相同，第一脈沖變壓器(6)變比大于第二脈沖變壓器(18)變比，推薦第一脈沖變壓器(6)變比取為第二脈沖變壓器(18)變比的三倍以上。