[发明专利]一种高压脉冲参数编译的装置和方法

说明书

本发明公开了一种高压脉冲参数编译的装置，包括数据接收模块：用于根据与上位机定制的通信协议识别上位机传来的数据；波形编译模块：对数据接收模块接收到的数据进行编译，得到高压脉冲波形的电压幅值、上升和下降时间、过冲、负载参数，同时实现高压脉冲波形的重复、循环及跳转；控制时序产生模块：根据高压脉冲电源的开关数量以及高压脉冲波形的电压幅值、上升和下降时间、过冲、负载参数，计算和分配各个开关的控制时序，输出高压脉冲产生电路所需的控制信号，使高压脉冲产生电路产生所需的高压脉冲波形。本发明结构简单，可扩展性强，能够实现对高压脉冲波形的多种调节，具有非常广泛的应用领域。

技术领域

本发明属于高压脉冲功率技术领域，具体涉及一种高压脉冲参数编译的装置和方法。

背景技术

脉冲功率技术越来越广泛的应用在在材料表面处理、环境污染治理、生物医学、等离子体点火和辅助燃烧等国防和民用的前沿领域。现有的高压脉冲功率电源一般可以输出周期性或规律性的脉冲波形，该高压脉冲波形的脉宽、电压幅值、频率等相关参数可在一定范围内根据需求进行调节。但是在实际应用中，还需要高压脉冲电源输出特殊的、任意的高压脉冲波形，即脉冲电压幅值、脉冲宽度、脉冲的上升下降时间、频率、脉冲数、脉冲波形的波形状态、输出脉冲的负载和匹配特性等，均可以根据任意组合，通过设置高压脉冲波形的参数和输出格式，得到所需的高压脉冲波形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压脉冲参数编译的装置和方法，用于解决现有技术的问题，本发明通过对上位机传来的波形数据进行编译，产生高压脉冲产生电路所需的控制信号，控制高压脉冲电源输出任意的高压脉冲波形，结构简单，可扩展性强，能够实现对高压脉冲波形的多种调节，具有非常广泛的应用领域。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压脉冲参数编译的装置，包括数据接收模块、波形编译模块和控制时序产生模块。其中，数据接收模块根据与上位机定制的通信协议识别上位机传来的数据；波形编译模块对接收到的波形数据进行编译，同时实现波形的重复、循环、跳转等功能；控制时序产生模块根据高压脉冲电源的开关数量以及高压脉冲波形的电压幅值、上升和下降时间、过冲、负载等参数，计算和分配各个开关的控制时序，输出高压脉冲产生电路所需的控制信号，使高压脉冲产生电路产生所需的高压脉冲波形。

进一步地，所述数据接收模块包括对开关数量、n个波形参数以及m个功能指令的识别，100≥n≥1，100≥m≥1，其中，波形参数又包括电压幅值、脉冲宽度、波形的上升和下降时间、过冲、负载等，功能指令包括波形的重复、循环、跳转等。开关数量以及每个波形参数和功能指令前为特定的标识符，1+n+m＝k，201≥k≥3，有k个不同的标识符。

进一步地，所述波形编译模块中从上位机接收到的波形数据以“波形 Wi+时间Ti+指令Ci+指令数据Di”的形式存储在RAM中，其中i≥0，且 Wi、Ti、Ci、Di表示地址i中存储的波形数据。波形Wi是高压脉冲电源开关通道闭合的数量，通过开关通道闭合的数量控制波形的电压幅值；时间Ti 是波形Wi的输出时间；指令Ci是波形重复、循环、跳转等功能指令；指令数据Di是存储指令Ci的附带参数。

进一步地，波形编译模块中RAM的大小为xy bits，其中x表示每组波形数据所占内存大小，Wi、Ti、Ci、Di所占内存分别为x1、x2、x3、x4，且 x＝x1+x2+x3+x4；y表示能够存储的波形数据组数，大小由RAM总内存以及 x值决定。