[发明专利]电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电法地球物理勘探仪器，尤其是适用于负载电阻值为几十Ω，电感量为几mH负载的电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法。

背景技术：

对于可控源音频大地电磁法(CSAMT)，由于发射机与接收机工作场地相距5-10km，为了能够使接收机采集到的信号信噪比高，需要发射机能向大地负载提供尽可能高的发射电流；对于激发极化法(IP)，为了能够更精确的得到大地的极化率，需要发射机产生的电流脉冲的上升沿和下降沿尽可能的短，电流脉冲正向峰值段和负向峰值段尽可能的平稳。然而由于发射电极线长达1-3km，发射电极线的电感使得电流脉冲的上升沿和下降沿变缓，从而使在几百Hz至几kHz时电流脉冲的电流值减小。

对于由于发射电极线的导线电感导致的电流脉冲的上升沿、下降沿变缓和电流值减小的问题，目前有以下两种主流的解决方案：一是通过提高直流电源的输出电压来加速上升沿、下降沿，二是设计两套可直流电源，其中一套电压相对另一套较高，电压高的直流电源一般功率比电压低的直流电源功率低，在脉冲电流的上升沿、下降沿期间使用高压直流电源来缩短上升沿、下降沿时间，在脉冲电流的正向峰值和负向峰值平稳段采用低压直流电压源。

上述两种方案中，第一种要求提高直流电源的电压，第二种需要提供辅助直流电源，这两种方案为了实现加速上升沿和下降沿的目的添加了过多的硬件，使得发射机硬件的变得复杂。

发明内容：

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用新型拓扑结构，使用了尽可能少的元器件实现了电流脉冲上升沿和下降沿的加速和在几百Hz至几kHz时输出电流值提升的电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

电流脉冲上升沿和下降沿加速装置，是由可控直流电源1的正极通过开关K连接稳压嵌位电路2、双极性电流脉冲发生器3和大地负载4的正极连接，可控直流电源1的负极通过双极性电流脉冲发生器3与大地负载4的负极连接，嵌位电压源5与可控直流电源1的正极连接，可控直流电源1的负极与嵌位电压源5连接，稳压嵌位电路2与嵌位电压源5连接，稳压控制电路7与嵌位电压源5连接，脉冲控制电路6与双极性电流脉冲发生器3连接构成。

电流脉冲上升沿和下降沿加速方法包括以下顺序和步骤：

a、闭合开关K，调节脉冲控制电路6产生驱动信号，用该驱动信号驱动双极性电流脉冲发生器3产生周期性的电流脉冲；

b、调节可调直流电源1的电压V_i，通过稳压控制电路7使嵌位电压源5的电压V_c＝2V_i，使大地负载4两端有电压V_o(t)，相应有流过大地负载4的电流脉冲I_o(t)；

c、计算输出电流脉冲I_o(t)峰值电流I_i：

Ii=-VcR·4WLVc+ViTR-VcRT-4WLVc+ViTR-VcRT]]>