[发明专利]高场不对称电压发生器

权利要求书

1.一种高场不对称电压发生器，其特征在于，包括：

不对称电压调制电路，用于将输入电压V_C与采集自升压输出电路的反馈信号V_F进行比较，输出不对称尖峰波形，将所述不对称尖峰波形进行整形滤波，获得不对称原始调制波形V_S；

升压输出电路，用于将所述原始波形V_S进行升压放大，并将放大后得到的高场不对称电压信号V₀输出至高场非对称波形离子迁移谱技术FAIMS装置；

波形锁相反馈电路，用于将波形因温度而造成的变压抖动调节回标准工作状态；

工作状态指示电路，用于指示当前波形质量，当波形不对称度下降到一定程度时通知控制系统；

所述升压输出电路与所述不对称电压调制电路、所述波形锁相反馈电路、所述工作状态指示电路分别连接。

2.根据权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述不对称电压调制电路包括：

误差放大器，用于将输入电压V _C 与采集自升压输出电路的反馈信号V_F 进行比较，输出不对称尖峰波形；

LRC滤波整形电路，用于将所述不对称尖峰波形进行整形滤波，获得不对称原始调制波形VS。

3.根据权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述升压输出电路包括：多绕组小型变压器和高耐压NPN管；

所述多绕组小型变压器配合所述高耐压NPN管将所述原始波形VS进行升压放大，并将放大后得到的高场不对称电压信号输出至FAIMS装置。

4.根据权利要求3所述的电压发生器，其特征在于，所述高耐压NPN管的V_CBO≥250V，V_CEO≥120V。

5.根据权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述升压输出电路构成主磁通回路H0，所述波形锁相反馈电路构成反馈磁通回路H1，H0和H1由小型磁芯磁性材料以及多绕组线圈共同组成，影响各线圈绕组电感量的总磁通回路为H0+H1；及

所述多绕组线圈包括4个绕组，分别为初级电感线圈L1，次级电感线圈L2，正反馈震荡信号电感线圈L3，反馈调节电感线圈L4。

6.根据权利要求5所述的电压发生器，其特征在于，所述多绕组线圈的初次线圈匝数比为2:360，理论放大倍数为180倍。

7.根据权利要求5所述的电压发生器，其特征在于，所述波形锁相反馈电路的主要调节方式为调节旁路的反馈磁通回路H1，在主磁通回路H0侧边搭接一反馈磁通回路H1，通过减小缠绕在H1上的电感线圈L1的电流强度，间接的调节H1的有效磁导率μ_i，使H1的数值减小，进而保持总磁通回路为H0+H1的波形不变。

8.根据权利要求7所述的电压发生器，其特征在于，所述升压输出电路的磁芯具备气隙，磁路没有完全封闭，气隙位置附近搭接反馈磁通回路H1。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的电压发生器，其特征在于，所述小型磁芯磁性材料的材质包括：PC40、或PC35、或2K；及

所述小型磁芯形状包括：P型、或PE型、或E型。

10.根据权利要求1所述的电压发生器，其特征在于，所述不对称电压调制电路的升压倍数为150倍，输出至FAIMS装置的高场不对称电压信号的峰值为4000V；及

所述V₀为所述V_S的反向输出，正负峰值比为1:2，占空比为2:1，波形频率为150KHz～200KHz；及

所述V_C在调节所述V₀峰值时，所述V_C的调节范围为3.5V～5.5V，所述V_C控制所述V₀峰值范围为3000V～4500V。