[发明专利]一种高电压超声波发生电路及收发电路

权利要求书

1.一种高电压超声波发生电路，其特征在于，包括：

依次连接的触发电路、高电压电路和超声波传感器X1，以及分别为所述触发电路和所述高电压电路提供启动脉冲的控制电路；

所述控制电路可控制所述触发电路处于未加载状态，并控制所述高电压电路升压至预设高电压、且保持所述高电压电路与所述超声波传感器X1断开；

所述控制电路可控制所述触发电路处于加载状态，并控制所述触发电路通过升压触发所述高电压电路与所述超声波传感器X1接通，瞬间为所述超声波传感器X1施加高频激励；

所述高电压电路包括：第一高压控制器D7、高压变压器Tr1、高压开关电路；

所述第一高压控制器D7与所述控制电路电连接，用于控制所述高压变压器Tr1的放电；

所述高压变压器Tr1的初级线圈与所述第一高压控制器D7和电源电连接，次级线圈与所述高压开关电路电连接，用于将低压转换为高压，并为所述高压开关电路充电；

所述高压开关电路与所述触发电路和所述超声波传感器X1连接，用于所述触发电路处于未加载状态时，升压至所述预设高电压并保持与所述超声波传感器X1断开；所述触发电路处于加载状态时，通过所述触发电路触发与所述超声波传感器X1接通，瞬间为所述超声波传感器X1施加高频激励；

所述高压开关电路包括：第一二极管D1、高压电容器C1、三电极火花隙开关TRG；

所述高压变压器Tr1的次级线圈通过所述第一二极管D1为所述高压电容器C1充电，所述高压电容器C1的第一端与所述超声波传感器X1的第一端连接，所述高压电容器C1的第二端接地，所述三电极火花隙开关TRG的第一主电极G0接地，第二主电极G1与所述超声波传感器X1的第二端连接，控制极Z通过所述触发电路接地；

所述第二主电极G1与所述控制极Z之间的间隙为L2，所述控制极Z与所述第一主电极G0之间的间隙为L1；

所述触发电路处于未加载状态时，所述高压变压器Tr1升压通过所述第一二极管D1为所述高压电容器C1充电，充电至所述预设高电压为V0时，所述第二主电极G1的电位为+V0，第一主电极G0的电位为零，控制极Z的电位为零，所述第二主电极G1与所述控制极Z之间的间隙的电场强度E1和所述第二主电极G1与所述第一主电极G0之间的间隙的电场强度E2均低于所述第二主电极G1与所述第一主电极G0之间的静态击穿场强EST1，所述控制极Z与所述第一主电极G0之间的间隙的电场强度E3低于所述控制极Z与所述第一主电极G0之间的静态击穿场强EST2；

其中，E1＝V0/L2，E2＝V0/L2，E3＝0/L1；所述静态击穿场强EST1为在直流电压作用下，所述第二主电极G1与所述第一主电极G0之间的击穿场强；所述静态击穿场强EST2为在直流电压作用下，所述控制极Z与所述第一主电极G0之间的击穿场强。

2.根据权利要求1所述的高电压超声波发生电路，其特征在于，所述触发电路包括：第二高压控制器D8、触发变压器Tr2、触发开关电路；

所述第二高压控制器D8与所述控制电路电连接，用于控制所述触发变压器Tr2的放电；

所述触发变压器Tr2的初级线圈与所述第二高压控制器D8和电源电连接，次级线圈与所述触发开关电路电连接，用于将低压转换为高压，并为所述触发开关电路充电；

所述触发开关电路与所述三电极火花隙开关TRG的控制极Z连接，用于通过升压为所述控制极Z提供电压脉冲，触发所述控制极Z与所述第一主电极G0之间的间隙L1被击穿，继而所述第二主电极G1与所述控制极Z之间的间隙L2被击穿，所述高压电容器C1快速放电至所述超声波传感器X1。