一种隔离式方波不可逆电穿孔仪的制作方法

文档序号:11306337阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,包括电源变换电路(1)、储能电路(2)、隔离式变换电路(3)、信号控制器(4)、电极(5)、采集输出单元(6)和电源(7),所述电源(7)的输出端与电源变换电路(1)连接,该电源变换电路(1)依次通过储能电路(2)与隔离式变换电路(3)的信号输入端连接,该隔离式变换电路(3)的输出端分别与电极(5)的正极、采集输出单元(6)的输入端连接,该采集输出单元(6)的输出端与隔离式变换电路(3)的调节输入端连接,所述信号控制器(4)分别与电源变换电路(1)的控制输入端、隔离式变换电路(3)的控制输入端连接,所述储能电路(2)的电压输出端还与所述电源变换电路(1)的调节输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述电源变换电路(1)包括脉宽调制电路(100)、升压电路(101)、滤波电路(102)和整流电路(103),所述脉宽调制电路(100)的信号输出端与升压电路(101)的控制端连接,该升压电路(101)的通过滤波电路(102)与所述整流电路(103)的输入端连接,所述电源(7)还分别与所述升压电路(101)、滤波电路(102)的输入端连接,所述整流电路(103)的输出端与储能电路(2)连接,所述储能电路(2)的输出端通过所述隔离式变换电路(3)与所述电极(5)的正极连接,所述储能电路(2)的输出端还与所述脉宽调制电路(100)的调节输入端连接,所述隔离式变换电路(3)的输出端通过所述采集输出单元(6)的输出端与隔离式变换电路(3)的调节输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述脉宽调制电路(100)包括PWM控制器(IC1)、电阻R1、电阻R2、电阻R3、可调电阻R4、电阻R5、电容C1和电容C2,所述升压电路(101)包括场效应管Q1、场效应管Q2和升压变压器T1,所述储能电路(2)包括电容C3和电容C4,所述整流电路(102)包括二极管D1和二极管D2,所述电阻R1的一端与PWM控制器(IC1)的振荡放电输出端(DIS)连接,所述电阻R2的一端与PWM控制器(IC1)的振荡定时电阻输入端(RT)连接,电容C1的一端与PWM控制器(IC1)的振荡定时电容输入端(CT)连接,所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端和电容C1的另一端都与地连接,所述电阻R3的一端、可调电阻R4的一端、可调电阻R4的中心抽头与PWM控制器(IC1)反相误差输入端(INV)连接,可调电阻R4的另一端与地连接,所述PWM控制器(IC1)的第一互补输出端(OUTA)与场效应管Q1的栅极连接,PWM控制器(IC1)的第二互补输出端(OUTB)与场效应管Q2的栅极连接,所述场效应管Q1的漏极与升压变压器T1原边抽头的一端连接,该场效应管Q1的源极分别与PWM控制器(IC1)的外部关断信号输入端(SD)、电阻R5的一端、场效应管Q2的源极连接,所述电阻R5的另一端与地连接,所述场效应管Q2的漏极与升压变压器T1原边抽头的另一端连接,升压变压器T1的中心抽头分别与所述电源(7)的输入端、滤波电路(103)连接,所述升压变压器T1副边抽头的一端分别与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极连接,所述升压变压器T1副边抽头的另一端分别与电容C3的负极、电容C4的正极连接,所述电容C3的正极分别与电阻R3的另一端、二极管D1的阴极、隔离式变换电路(3)的信号输入端连接,该隔离式变换电路(3)的变换输出端通过采集输出单元(6)反馈输入至隔离式变换电路(3)的调节输入端,所述电容C4的负极与地连接,所述PWM控制器(IC1)的电容输入端(SS)与信号控制器(4)的输入/输出控制端口(I/O)连接。

4.根据权利要求3所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述电源(7)为0~36V的交流电压,频率为30~100kHz。

5.根据权利要求3所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述PWM控制器(IC1)输出的频率为50kHz的方波脉冲信号,该PWM控制器(IC1)采用的型号为SG3525芯片,所述场效应管Q1和场效应管Q2采用的型号为IRF540作为开关管。

6.根据权利要求3所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述电容C3、电容C4的容值不低于2200μF,耐压值不低于450V。

7.根据权利要求3所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述隔离式变换电路(3)包括高速脉宽调制控制器(IC2)、第一数字隔离驱动器(IC3)、第二数字隔离驱动器(IC4)、第一功率放大器(QA)、第二功率放大器(QB)、第三功率放大器(QC)、第四功率放大器(QD)、隔离变压器T2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、电感L1和电容C6,所述采集输出单元(6)包括电阻R6、电流传感T3和可调电阻R7,所述第一数字隔离驱动器(IC3)的使能端(EN1)、第二数字隔离驱动器(IC4)的使能端(EN2)分别与信号控制器(4)的输入/输出控制端口(I/O)连接,所述高速脉宽调制控制器(IC2)的第一输出控制端(OUTA1)与第一数字隔离驱动器(IC3)的第一输入端(VIA1)、第二数字隔离驱动器(IC4)的第二输入端(VIB2)连接,所述高速脉宽调制控制器(IC2)的第二输出控制端(OUTB2)与第一数字隔离驱动器(IC3)的第二输入端(VIB2)、第二数字隔离驱动器(IC4)的第一输入端(VIA2)连接;

所述第一功率放大器(QA)的漏极、第三功率放大器(QC)的漏极与所述储能电路(2)的输出端连接,第一功率放大器(QA)栅极与第一数字隔离驱动器(IC3)的第一驱动输出端(VOA1)连接,第一功率放大器(QA)的源极与地连接,第二功率放大器(QB)的栅极与第一数字隔离驱动器(IC3)的第二驱动输出端(VOB1)连接,第二功率放大器(QB)的源极与地连接,第三功率放大器(QC)的栅极与第二数字隔离驱动器(IC4)的第一驱动输出端(VOA2)连接,所述第四功率放大器(QD)的栅极与第二数字隔离驱动器(IC4)的第二驱动输出端(VOB2)连接,所述第四功率放大器(QD)的源极与地连接,所述第一功率放大器(QA)的源极、第二功率放大器(QB)的漏极与隔离变压器T2原边的一抽头连接,所述第三功率放大器(QC)的源极、第四功率放大器(QD)的漏极与隔离变压器T2原边的另一抽头连接,所述隔离变压器T2副边的一抽头与二极管D3的阳极、二极管D5的阴极连接,所述隔离变压器T2副边的另一抽头与二极管D4的阳极、二极管D6的阴极连接连,所述二极管D3的阴极、二极管D4的阴极分别与电感L1的一端连接,电感L1的一端分别与电阻R6的一端、电容C6的正极、电极(5)的正极连接,所述电极(5)的负极分别与二极管D5的阳极、二极管D6的阳极、电容C6的负极、电流传感T3原边的一抽头连接,所述电流传感T3原边的另一抽头与电阻R6的另一端连接,该电流传感T3副边的一抽头分别与可调电阻R7的一端、可调电阻R7的中心抽头、PWM控制器(IC1)反相误差输入端(INV)连接,电流传感T3副边的另一抽头、可调电阻R7的另一端分别与地连接。

8.根据权利要求7所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述第一数字隔离驱动器(IC3)、第二数字隔离驱动器(IC4)采用型号为Si82390芯片,所述高速脉宽调制控制器(IC2)采用的型号为UC3825控制芯片,所述第一功率放大器(QA)、第二功率放大器(QB)、第三功率放大器(QC)、第四功率放大器(QD)采用碳化硅功率MOSFET管或IGBT功率管,该碳化硅功率MOSFET管或IGBT功率管的击穿电压为1200V。

9.根据权利要求8所述的一种隔离式方波不可逆电穿孔仪,其特征在于,所述碳化硅功率MOSFET管采用的型号为C2M0025120D功率管。

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