CN107147377A - 一种电力高压脉冲产生电路 - Google Patents

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刘春阳
胡军台
王正钊
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刘延增
乔恺
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Pingdingshan Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
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Abstract

本发明公开了一种电力高压脉冲产生电路，包括电源模块、DC‑DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、稳压模块、单片机、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，电源模块输出两路电压分别进入DC‑DC变化电路和稳压模块，稳压模块输出的电压给单片机供电，DC‑DC变化电路输出的电压给脉冲信号发生器供电。本发明电力高压脉冲产生电路利用单片机作为核心元件，可以方便的调节脉冲发生器发出的频率，从脉冲发生器发出的低压脉冲信号通过小功率单向晶闸管和变压器结合的方式对驱动脉冲进行放大，从而实现高压脉冲信号输出的目的，最终能够驱动大功率用电负载，因此具有制作成本低、使用方便、性能稳定的优点。

Description

一种电力高压脉冲产生电路
技术领域
本发明涉及一种脉冲产生电路，具体是一种电力高压脉冲产生电路。
背景技术
晶闸管是日常生活中常用的控制元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，但是晶闸管的驱动功率有限，人们在使用时经常受到功率不足的困扰，无法正常驱动大功率用电设备，给使用者带来不便。
脉冲发生器是用来发生信号的系统，产生所需参数的电测试信号仪器，能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。
在一些特殊应用场合，需要一种低电压大电流的电源，有时也需要电源频率、脉宽均可调整的脉冲电源。
例如专利号为201320187190.3的一种单脉冲产生电路，其记载了一种路摆脱传统产生脉冲电路的束缚，采用简单的数字逻辑 电路芯片，对连续的数字逻辑信号进行处理，并实现对单脉冲信号的提取 ；可以产生所需的 单个正脉冲、负脉冲或者周期脉冲，具有很强的实用性 ；波形提取灵活，不易产生自激振荡 ； 在测量和控制等领域有着广泛的应用的电路，其实用性较强，但是其只能产生微弱的脉冲信号，控制一些弱电负载，因此其不适用于高于负载。
还有专利号为201320819343.1的一种脉冲电路，其记载了一种在振荡芯片通电后，产生一定周期的振荡信号，为分频器提供时钟信号 ；分频器每接 到一个时钟信号，内部的计数器芯片计一次数，分频器的内部计数器每计一次数，分频器的 第一输出端的电平变化一次，为计数器芯片提供时钟信号 ；计数器芯片的时钟端每接收一个时钟，计数器芯片计一次数，计数器芯片的输出端与电子开关芯片的控制端连接，随着计 数器芯片的计数，电子开关芯片的控制端电平也随着改变 ；电子开关芯片的控制端决定电 子开关芯片的输出端的值等于电子开关芯片的某一输入端的值 ；分频器芯片、计数器芯片 和电子开关芯片，使振荡芯片输出的振荡信号的频率发生改变，达到改变输出脉冲电压频 率的作用；当第一三极管导通时，光电耦合器内的发光二极管发光，使光电耦合器的光敏三 极管导通，从而使升压器工作，脉冲电压由放电电极输出。的电路，虽然能够达到高脉冲输出的目的，但是其脉冲的频率是固定的，因此同样有待于改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、性能稳定的电力高压脉冲产生电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电力高压脉冲产生电路，包括电源模块、DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、稳压模块、单片机、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，电源模块输出两路电压分别进入DC-DC变化电路和稳压模块，稳压模块输出的电压给单片机供电，DC-DC变化电路输出的电压给脉冲信号发生器供电，单片机还分别连接DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，脉冲信号产生器的输出脉冲进入高压脉冲产生电路进行脉冲升压后输出高压脉冲信号。
作为本发明的优选方案：所述高压脉冲产生电路包括变压器W1、变压器W2、单向晶闸管Q1和电阻R1，单向晶闸管Q1的阴极连接电容C1、电阻R4、二极管D2的阳极、输出脉冲U1和变压器W2的绕组N3，变压器W1的绕组N2的一端连接电阻R3和二极管D1的阳极，所述变压器W的绕组N1的两端分别连接220V交流电的两端，二极管D1的阴极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接电容C2和单向晶闸管Q1的阳极，单向晶闸管Q1的控制极连接电容C1的另一端、电阻R1和电阻R4的另一端，电阻R1的另一端连接输入脉冲U1的另一端，电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极，变压器W1的绕组N2的另一端连接电容C2的另一端和变压器W2的绕组N3的另一端，变压器W2的绕组N4的一端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5，电阻R5的另一端连接输出脉冲U2，变压器W2的绕组N4的另一端连接输出脉冲U2的另一端。
作为本发明的优选方案：所述输入模块为4*4矩阵键盘。
作为本发明的优选方案：所述稳压模块选用LM7812三端稳压器。
作为本发明的优选方案：所述电容C1的容值为1μF。
作为本发明的优选方案：所述通讯模块用于和上位机之间实现信息交互。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电力高压脉冲产生电路利用单片机作为核心元件，可以方便的调节脉冲发生器发出的频率，从脉冲发生器发出的低压脉冲信号通过小功率单向晶闸管和变压器结合的方式对驱动脉冲进行放大，从而实现高压脉冲信号输出的目的，最终能够驱动大功率用电负载，因此具有制作成本低、使用方便、性能稳定的优点。
附图说明
图1为本发明的整体方框图；
图2为高压脉冲产生电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、2，本发明实施例中，一种电力高压脉冲产生电路，包括电源模块、DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、稳压模块、单片机、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，电源模块输出两路电压分别进入DC-DC变化电路和稳压模块，稳压模块输出的电压给单片机供电，DC-DC变化电路输出的电压给脉冲信号发生器供电，单片机还分别连接DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，脉冲信号产生器的输出脉冲进入高压脉冲产生电路进行脉冲升压后输出高压脉冲信号。
高压脉冲产生电路包括变压器W1、变压器W2、单向晶闸管Q1和电阻R1，单向晶闸管Q1的阴极连接电容C1、电阻R4、二极管D2的阳极、输出脉冲U1和变压器W2的绕组N3，变压器W1的绕组N2的一端连接电阻R3和二极管D1的阳极，所述变压器W的绕组N1的两端分别连接220V交流电的两端，二极管D1的阴极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接电容C2和单向晶闸管Q1的阳极，单向晶闸管Q1的控制极连接电容C1的另一端、电阻R1和电阻R4的另一端，电阻R1的另一端连接输入脉冲U1的另一端，电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极，变压器W1的绕组N2的另一端连接电容C2的另一端和变压器W2的绕组N3的另一端，变压器W2的绕组N4的一端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5，电阻R5的另一端连接输出脉冲U2，变压器W2的绕组N4的另一端连接输出脉冲U2的另一端。
输入模块为4*4矩阵键盘。
稳压模块选用LM7812三端稳压器。
电容C1的容值为1μF。
通讯模块用于和上位机之间实现信息交互。
本发明的工作原理是：电源模块经过稳压模块后给单片机供电，同时电源模块还经过DC-DC变换电路给脉冲发生器供电，单片机作为控制中心分别控制DC-DC变换电路的电压和脉冲信号发生器的输出脉冲频率，从脉冲信号发生器输出的信号进图高压脉冲产生电路中进行升压，最终输出高压脉冲信号。按键输入模块用于输入指令，达到控制DC-DC变换电路和脉冲发生器的目的，显示模块可以显示DC-DC变换电路和脉冲发生器的具体工作状态，通信模块用于和上位机之间进行信息交互，实现数据的传递。
图2为高压脉冲产生电路的一种实施例电路图，其采用小晶闸管获得较大的触发功率和脉冲宽度，输入脉冲U1通过电阻R1加在单向晶闸管Q1的控制极，触发单向晶闸管Q1导通，电容C1经过单向晶闸管Q1对变压器W2的绕组N3放电，因此在变压器W2的绕组N2端就产生较大功率的脉冲，用于驱动大功率的单向晶闸管，从而实现驱动功率放大的目的。电路中的电容C1和单向晶闸管Q1不仅能够实现功率放大，而且还能加宽脉冲，解决了感性负载所需脉冲较宽的问题。
本发明电力高压脉冲产生电路利用单片机作为核心元件，可以方便的调节脉冲发生器发出的频率，从脉冲发生器发出的低压脉冲信号通过小功率单向晶闸管和变压器结合的方式对驱动脉冲进行放大，从而实现高压脉冲信号输出的目的，最终能够驱动大功率用电负载，因此具有制作成本低、使用方便、性能稳定的优点。

Claims (6)

1.一种电力高压脉冲产生电路，包括电源模块、DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、稳压模块、单片机、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，其特征在于，电源模块输出两路电压分别进入DC-DC变化电路和稳压模块，稳压模块输出的电压给单片机供电，DC-DC变化电路输出的电压给脉冲信号发生器供电，单片机还分别连接DC-DC变化电路、脉冲信号产生器、高压脉冲产生电路、键盘输入模块、显示模块和通讯模块，脉冲信号产生器的输出脉冲进入高压脉冲产生电路进行脉冲升压后输出高压脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的一种电力高压脉冲产生电路，其特征在于，所述高压脉冲产生电路包括变压器W1、变压器W2、单向晶闸管Q1和电阻R1，单向晶闸管Q1的阴极连接电容C1、电阻R4、二极管D2的阳极、输出脉冲U1和变压器W2的绕组N3，变压器W1的绕组N2的一端连接电阻R3和二极管D1的阳极，所述变压器W的绕组N1的两端分别连接220V交流电的两端，二极管D1的阴极连接电阻R2，电阻R2的另一端连接电容C2和单向晶闸管Q1的阳极，单向晶闸管Q1的控制极连接电容C1的另一端、电阻R1和电阻R4的另一端，电阻R1的另一端连接输入脉冲U1的另一端，电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极，变压器W1的绕组N2的另一端连接电容C2的另一端和变压器W2的绕组N3的另一端，变压器W2的绕组N4的一端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接电阻R5，电阻R5的另一端连接输出脉冲U2，变压器W2的绕组N4的另一端连接输出脉冲U2的另一端。
3.根据权利要求2所述的一种电力高压脉冲产生电路，其特征在于，所述电容C1的容值为1μF。
4.根据权利要求1所述的一种电力高压脉冲产生电路，其特征在于，所述输入模块为4*4矩阵键盘。
5.根据权利要求1所述的一种电力高压脉冲产生电路，其特征在于，所述稳压模块选用LM7812三端稳压器。
6.根据权利要求1所述的一种电力高压脉冲产生电路，其特征在于，所述通讯模块用于和上位机之间实现信息交互。
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