[发明专利]一种复合脉冲发生电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及一种复合脉冲发生电路。

背景技术

由于脉冲的通断特性，使得在电极之间可产生高强度的交变脉冲电场，从而能实现直流电场条件下难以实现的现象或效果，因此被广泛应用于表面处理、金属加工、污水处理以及军工航天等领域。

脉冲电源在不同的使用条件下对脉冲波形的形状往往有特殊的要求，负载环境和用途不同，所需脉冲模式和电压等级不同，甚至在工作状态图中不同时刻需要不同的脉冲类型和幅值。脉冲波形的形状对相应的应用场合的处理效果往往会有较大影响。常见的脉冲波形有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等脉冲形状。矩形波脉冲属于应用较多的一种，由矩形波演变过来的脉冲形式主要有单向方波脉冲、直流叠加方波脉冲、双极性方波等脉冲形式，以双极性方波脉冲应用较多。

当前，双极性方波脉冲发生电路主要分为两类：

第一类为双向等幅方波脉冲发生电路，该类电路的特点是所发脉冲正向幅值与反向幅值相等。

名称为“一种脉冲发生器”的发明专利，公开号为CN102437773A，公开日期为2012.05.02，公开了一种双极性脉冲电路，其虽然利用电感电容储能放电的方法实现了双极性脉冲输出，实现简单，但仅能实现正负向脉冲个数1：1对称型交流脉冲输出，应用范围受到限制，且脉冲参数调节较难。

名称为“双极脉冲电源及并联多台该双极脉冲电源的电源装置”的一项发明，公开号为CN102047548A，公开日期为2011.05.04，提到了一种脉冲发生电路，通过控制全桥电路中的开关器件实现了双极性脉冲输出，既可以实现正负向脉冲个数1：1的对称双极性脉冲输出，也可实现正负脉冲个数不等的双极性脉冲输出，控制方式较为灵活，但无法适用于要求正负向脉冲幅值不等场合。

由于双向等幅方波脉冲正负向幅值不可调或幅值调节量相等，因此这类电路在于对某些需要正负幅值需要不对称的场合无法满足性能要求，适用范围往往受到限制。

第二类为双向非等幅方波脉冲发生电路，这类电路的特点是所发脉冲正负向幅值可以独立调节，实现非对称型脉冲输出。

名称为“用于微弧氧化的高频大功率多波形电源”的发明，公开号为CN1523745A，公开日期为2004.08.25，公开了一种双极性脉冲的电源装置，其通过控制两个直流电源之间的四个开关器件实现了多波形输出，但由于所需脉冲幅值可调，因此装置需提供两路幅值可调直流电源，电路拓扑和控制方式较为复杂，且大大增加了装置的成本。

名称为“超快变换变极性方波电流弧焊电源装置”发明，专利公开号为CN101125389A，公开日期为2008.2.20，公开了一种可产生双极性脉冲的电源装置，其将直流电压源和全桥变换电路组合，首先采用逆变法将直流电转化为一定的电压脉冲，然后将此脉冲电压叠加在一个辅助直流源上，形成双极性脉冲，但该装置需要一个额外的辅助电源，电路拓扑较为复杂。

文献《变极性微弧氧化脉冲电源拓扑结构的研究》中提出了一种用于微弧氧化电源双极性脉冲发生电路，通过在直流母线上分出两路独立控制，一路产生直流电压基准，另一路产生脉冲，叠加在负载两端，形成幅值可调的双极性脉冲，但其本质上相当于一个等效的辅助电源，电路拓扑和控制方式非常复杂。

双向非等幅方波脉冲发生电路由于正负向脉冲幅值不等，在工业生产中应用较广，但目前该类脉冲发生电路一般需要一个或多个辅助直流源，成本较高，电路结构及控制方式都较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合脉冲发生电路，解决了现有技术中结构不合理，应用范围受限制的问题。

本发明采用的技术方案是，一种复合脉冲发生电路，包括直流源，直流源的正极与开关管S₁的集电极和二极管D₁的阴极连接，直流源1的负极与二极管D₂的阳极和开关管S₂的发射极连接；开关管S₁的发射极分别与二极管D₂的阴极和耦合电感Lm的a端同时连接，二极管D₁的阳极分别与开关管S₂的集电极和耦合电感Lm的b端同时连接，开关管S₁的集电极和二极管D₁阴极与负载的正用导线连接，耦合电感Lm的c端与负载的负用导线连接。

本发明所述的复合脉冲发生电路，其特点还在于：

所述的直流源选用整流电路或DC-DC变换电路。