[发明专利]一种浪涌电压发生器

权利要求书

1.一种浪涌电压发生器，其特征在于，包括：

直流电源，分别与脉冲群发生器、直流偏置电路相连接，为所述脉冲群发生器和直流偏置电路提供直流电源；

控制器，与所述脉冲群发生器相连接，为所述脉冲群发生器提供脉冲宽度调制PWM控制信号；

脉冲群发生器，包括至少一个电感元件，所述脉冲群发生器分别与直流电源、控制器相连接，通过所述PWM控制信号控制所述电感元件的充放电过程，在所述电感元件的两端产生尖峰脉冲电压，并输出至输出电路；

直流偏置电路，输入端与所述直流电源相连接，输出端与输出电路相连接，为所述脉冲群发生器输出至输出电路的尖峰脉冲电压提供直流偏置电压；

输出电路，分别与所述脉冲群发生器、直流偏置电路的输出端相连接，为所述尖峰脉冲电压增加直流偏置电压形成浪涌电压后输出。

2.如权利要求1所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述脉冲群发生器包括一个电感元件、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一晶体管和第一二极管，所述电感元件的一端连接直流电源，另一端分别连接第一电阻和第一二极管的正极；

所述第一电阻的另一端与第一晶体管的漏极相连，所述第一晶体管的源极接地，所述第一晶体管的栅极经第二电阻与控制器的输出端相连；

所述第一二极管的负极经第三电阻接地，所述第一二极管的负极为所述尖峰脉冲电压的输出端。

3.如权利要求2所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述直流偏置电路包含第二二极管，该第二二极管的正极连接直流电源，负极连接所述第一二极管的负极。

4.如权利要求2或3所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述控制器提供的PWM控制信号在一个周期内，低电平持续时间为2毫秒，高电平持续时间为300微秒。

5.如权利要求1所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述脉冲群发生器包括初级DC-DC电路和负压DC-DC电路，其中，

所述初级DC-DC电路中分别与直流电源、控制器相连接，通过所述控制器提供的第一PWM控制信号控制所述初级DC-DC电路包含的第一电感元件的充放电过程，在所述第一电感元件的两端产生正尖峰脉冲电压，并输出至负压DC-DC电路；

所述负压DC-DC电路分别与所述初级DC-DC电路的输出端、控制器相连接，通过所述控制器提供的第二PWM控制信号控制所述负压DC-DC电路包含的第二电感元件的充放电过程，在所述第二电感元件的两端产生负尖峰脉冲电压，并输出至输出电路。

6.如权利要求5所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述初级DC-DC电路包括第一电感元件、第四电阻、第三二极管、第二晶体管和第一电容，所述第一电感元件的一端连接直流电源，另一端分别连接第四电阻和第三二级管的正极；

所述第四电阻的另一端与第二晶体管的漏极相连接，所述第二晶体管的源极接地，所述第二晶体管的栅极与控制器的第一PWM控制信号的输出端相连接；

所述第三二极管的负极与第一电容串联后接地；

将所述第一电感元件与所述第三二极管正极相连接的一端作为正尖峰脉冲电压的输出端。

7.如权利要求6所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述负压DC-DC电路包括第二电感元件、第五电阻、第二电容、第三电容、第三晶体管、第四二极管和第五二极管，所述第二电感元件的一端连接所述正尖峰脉冲电压的输出端，另一端分别连接第五电阻和第二电容；

所述第五电阻的另一端与第三晶体管的漏极相连接，所述第三晶体管的源极接地，所述第三晶体管的栅极与控制器的第二PWM控制信号的输出端相连接；

所述第二电容的另一端连接第四二极管的正极，所述第四二极管的负极接地，第五二极管和第三电容串联后并接在所述第四二级管的两端，且所述第五二极管的负极与所述第四二极管的正极位于同一端，并作为所述负压DC-DC电路输出负尖峰脉冲电压的输出端。

8.如权利要求7所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述直流偏置电路为第六二级管和第三电感元件串联形成，跨接在所述直流电源和输出电路之间，且所述第六二级管的正极与直流电源相连接。

9.如权利要求8所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述直流偏置电路一端连接在直流电源的输出端，另一端连接所述第四二极管的正极端，为所述负压DC-DC电路输出的负尖峰脉冲电压增加直流偏置电压，形成负浪涌电压。

10.如权利要求5-9任一项所述的浪涌电压发生器，其特征在于，所述第一PWM控制信号为每10毫秒出现6个周期的脉冲，每个周期中高电平持续时间为20微秒，低电平持续时间为300纳秒；

所述第二PWM控制信号为每10毫秒出现6个周期的脉冲，每个周期中高电平持续时间为300纳秒，低电平持续时间为20微秒。