[发明专利]一种功率脉冲发生装置、其驱动方法以及高压线取电方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路功率脉冲发生领域，具体涉及一种自供能功率脉冲发生装置、该装置的功率脉冲驱动方法以及高压输电线路取电方法。

背景技术

迄今为止，在功率脉冲发生装置中，绝大部分都是应用数字电子技术(逻辑门电路、555定时器以及单片机等)来产生固定频率的脉冲，从而驱动负载来进行工作。但在一些应用领域中，这种应用数字电子技术的功率发生装置有时会出现电路过于复杂从而导致成本过高等问题。

另外，对于高压输电线路上的功率脉冲发生装置，目前比较常用的取能方式主要有高压电流感应、电池和激光传输能量等。但是，现有的取能方式仍存在诸多弊端。例如：电流感应取能装置需要较大的启动电流，电池和激光传输能量的取能方式存在成本较高等问题。

因此，迫切需要本领域技术人员开发出一款可以自己供能、构造简单、成本低廉的功率脉冲发生装置。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种构造简单，成本低廉的自供能功率脉冲发生装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自供能功率脉冲发生装置，该装置包括：

取电单元，用于从高压输电线路上获取交流电；

整流单元，用于将取能单元所获取的交流电转化成直流电；

功率脉冲发生单元，用于对直流电进行电能存储，并根据控制模块所产生的控制信号将直流电转化成功率脉冲信号后，输出功率脉冲信号驱动负载；和

控制模块，用于产生使MOS管导通或关断的控制信号。

进一步地，所述取电单元可采用双极板电场感应取电的方式从高压输电线路上获取交流电，所述双极板电场感应取电的方法如下：

通过在高压输电线路与大地之间架设平行于大地的上、下极板构成一电容器C；

高压输电线路与大地之间的高压电场使该电容器C的上、下极板之间产生电压差U_c，该电压差U_c作为功率脉冲驱动电压，该电压即为取电单元所获取的交流电。

进一步地，所述整流单元可以采用整流桥。

进一步地，所述功率脉冲发生单元可包括：

储能单元，用于对直流电进行电能存储；

脉冲发生与限流模块，用于将直流电转化为功率脉冲信号，同时对直流电进行限流；和

脉冲信号输出模块，用于产生功率脉冲信号输出，并对负载进行驱动。

进一步地，

所述储能单元可包括：电容器C1，用于存储电能，并将其自身的电压直接作用于脉冲发生与限流模块；

所述脉冲发生与限流模块可包括：MOS管，用于将电容器C1作用于MOS管漏极上的直流电转化为功率脉冲信号；和电阻器R3，用于对直流电进行限流；

所述脉冲信号输出模块可包括：三极管、与三极管基极相连的电阻器R1和与三极管发射极相连的电阻器R2，在电阻器R2的两端产生功率脉冲信号输出，用来驱动负载。

进一步地，所述控制模块可包括：

电压检测子模块，用于接收施加在三极管集电极上的电压VC作为该子模块的输入电压，对该输入电压进行检测并输出延时启动信号；

延时子模块，用于根据所接收的延时启动信号来进行延时处理，并使控制信号输出子模块启动；和

控制信号输出子模块，用于输出控制信号来中断三极管的二次击穿。

进一步地，所述电压检测子模块中可预存有三极管的二次击穿电压，当检测到电压检测子模块的输入电压达到三极管的二次击穿电压时，便输出延时启动信号。

本发明的另一目的在于提出一种能够自己供能、操作简单的功率脉冲驱动方法，该方法包括如下步骤：

步骤一，从高压输电线路上获取交流电；

步骤二，将所获取的交流电转化成直流电；

步骤三，对直流电进行电能存储，输出直流电；

步骤四，产生用于使MOS管导通或关断的控制信号，从而使输出的直流电转化成功率脉冲信号；

步骤五，根据输出的功率脉冲信号驱动负载。

进一步地，所述步骤一中获取交流电的方法可如下：

通过在高压输电线路与大地之间架设平行于大地的上、下极板构成一电容器C；

高压输电线路与大地之间的高压电场使该电容器C的上、下极板之间产生电压差U_c，该电压差U_c作为功率脉冲驱动电压。

进一步地，所述步骤三的具体方法可如下：对电容器C1进行充电，将电容器C1上直流电输出并作用于MOS管的漏极上。