[發(fā)明專利]一種可控下降沿的雙梯形波發(fā)射系統(tǒng)和控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810105902.X
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108227011B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嵇艷鞠;姜元;杜尚宇;王遠(yuǎn);黎東升;關(guān)珊珊;欒卉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V3/08
• 分類號(hào): G01V3/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種可控下降沿的雙梯形波發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

主控電路、光耦驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射橋路、高壓瞬態(tài)抑制二極管、低壓瞬態(tài)抑制二極管電路、串聯(lián)電池組以及發(fā)射線圈，其中：所述主控電路通過(guò)光耦驅(qū)動(dòng)與發(fā)射橋路連接，發(fā)射橋路和發(fā)射線圈連接；串聯(lián)電池組與發(fā)射橋路連接為發(fā)射提供電力，高壓瞬態(tài)抑制二極管、低壓瞬態(tài)抑制二極管電路并聯(lián)在發(fā)射線圈兩端；

所述發(fā)射橋路由一個(gè)大功率二極管D1和四個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)管組成，其中功率場(chǎng)效應(yīng)管S1與功率場(chǎng)效應(yīng)管S3串聯(lián)，功率場(chǎng)效應(yīng)管S2與功率場(chǎng)效應(yīng)管S4串聯(lián)，兩個(gè)串聯(lián)電路再并聯(lián)，功率場(chǎng)效應(yīng)管S1與功率場(chǎng)效應(yīng)管S3的連接處與功率場(chǎng)效應(yīng)管S2和功率場(chǎng)效應(yīng)管S4的連接處作為發(fā)射電路的輸出與發(fā)射線圈連接，大功率二極管D1正極與串聯(lián)電池組正極連接，負(fù)極與功率場(chǎng)效應(yīng)管S1和功率場(chǎng)效應(yīng)管S2的公共端連接，串聯(lián)電池組負(fù)極與功率場(chǎng)效應(yīng)管S3和功率場(chǎng)效應(yīng)管S4的公共端連接，主控電路的四個(gè)控制信號(hào)分別控制四個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，從而控制發(fā)射線圈上產(chǎn)生正向或負(fù)向的電流梯形波；

低壓瞬態(tài)抑制二極管電路包括：低壓瞬態(tài)抑制二極管，所述低壓瞬態(tài)抑制二極管兩端分別與功率場(chǎng)效應(yīng)管S5與功率場(chǎng)效應(yīng)管S6連接后，功率場(chǎng)效應(yīng)管S5與功率場(chǎng)效應(yīng)管S6分別與功率場(chǎng)效應(yīng)管S7、功率場(chǎng)效應(yīng)管S8連接，整體再并聯(lián)在發(fā)射線圈兩端，功率場(chǎng)效應(yīng)管S5、功率場(chǎng)效應(yīng)管S6、功率場(chǎng)效應(yīng)管S7以及功率場(chǎng)效應(yīng)管S8，其中功率場(chǎng)效應(yīng)管S7與功率場(chǎng)效應(yīng)管S8均通過(guò)主控電路的下降沿控制信號(hào)經(jīng)由光耦驅(qū)動(dòng)控制，主控電路的兩個(gè)控制方波作為或非門的輸入，或非門輸出經(jīng)光耦與功率場(chǎng)效應(yīng)管S5、功率場(chǎng)效應(yīng)管S6連接；

當(dāng)下降沿控制信號(hào)為低電平時(shí)，功率場(chǎng)效應(yīng)管S7、功率場(chǎng)效應(yīng)管S8斷開(kāi)，發(fā)射線圈由于電感的存在，產(chǎn)生一個(gè)與電流同向的幅值很高的電壓過(guò)沖，通過(guò)并聯(lián)在發(fā)射線圈兩端的高壓瞬態(tài)抑制二極管釋放，當(dāng)發(fā)射線圈兩端電壓高于高壓瞬態(tài)抑制二極管鉗位電壓時(shí)，高壓瞬態(tài)抑制二極管導(dǎo)通并將發(fā)射線圈兩端電壓鉗位在其鉗位電壓上，實(shí)現(xiàn)發(fā)射電流快關(guān)斷；

當(dāng)下降沿控制信號(hào)為高電平時(shí)，功率場(chǎng)效應(yīng)管S7、功率場(chǎng)效應(yīng)管S8導(dǎo)通，電流關(guān)斷瞬間，主控電路的兩個(gè)控制方波均為低電平，或非門輸出信號(hào)為高電平，功率場(chǎng)效應(yīng)管S5、功率場(chǎng)效應(yīng)管S6導(dǎo)通，低壓瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)在發(fā)射線圈兩端，低壓瞬態(tài)抑制二極管鉗位電壓很低，當(dāng)電壓過(guò)沖高于低壓瞬態(tài)抑制二極管擊穿電壓時(shí)，低壓瞬態(tài)抑制二極管導(dǎo)通并將線圈兩端電壓鉗位在一個(gè)很低的電壓上，實(shí)現(xiàn)發(fā)射電流慢關(guān)斷。

2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控電路產(chǎn)生兩路發(fā)射橋路第一控制方波和第二控制方波，第一控制方波經(jīng)光耦驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生兩路控制信號(hào)分別用于控制功率場(chǎng)效應(yīng)管S1與功率場(chǎng)效應(yīng)管S4，第二控制方波經(jīng)光耦驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生兩路控制信號(hào)分別用于控制功率場(chǎng)效應(yīng)管S2與功率場(chǎng)效應(yīng)管S3。

3.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括雙同步模塊，采用GPS和北斗雙同步模式同步，當(dāng)主控電路接收到雙同步模塊產(chǎn)生的同步信號(hào)后，主控電路按照設(shè)置的發(fā)射參數(shù)產(chǎn)生兩路發(fā)射橋路控制方波信號(hào)以及下降沿控制方波，主控電路通過(guò)控制信號(hào)輸出端口與光耦驅(qū)動(dòng)連接。

4.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括吸收電路，所述吸收電路包括吸收電阻、吸收電阻兩端的功率場(chǎng)效應(yīng)管S9和功率場(chǎng)效應(yīng)管S10、以及功率場(chǎng)效應(yīng)管的光耦驅(qū)動(dòng)，所述吸收電路通過(guò)所述主控電路產(chǎn)生的吸收電路控制信號(hào)控制，電流關(guān)斷后，吸收電路控制信號(hào)變?yōu)楦唠娖剑β蕡?chǎng)效應(yīng)管S9、功率場(chǎng)效應(yīng)管S10導(dǎo)通，吸收電阻并聯(lián)在發(fā)射線圈兩端，吸收下降沿尾部震蕩。