[发明专利]一种大功率脉冲电流产生系统

权利要求书

1.一种大功率脉冲电流产生系统，结构有脉冲发生电路(1)、脉宽调节电路(2)和功率输出电路(6)，其特征在于，结构还有脉冲驱动电路(3)、能量控制电路(4)和能量储蓄电路(5)；

所述的脉冲发生电路(1)的结构为：电容C1的一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接运放U1A的输出端，电容C1的另一端接运放U1A的同相输入端，电容C2与电阻R2并联后一端连接运放U1A的同相输入端，另一端接模拟地；电阻R3一端接运放U1A的反向输入端，另一端接模拟地，二极管D1与D2反向并联再与R4并联，三者一端接在运放U1A的反相输入端，另一端接在运放U1A的输出端，运放U1A的输出端接电容C5的一端，电容C5的另一端接电容C3的一端和电阻R6的一端以及芯片TLC555的6脚和2脚，电容C3的另一端接模拟地，电阻R6的另一端连接电阻R5的一端和芯片TLC555的7脚，电阻R5的另一端以及芯片TLC555的8脚接+12V电源，芯片TLC555的1脚接模拟地，5脚通过电容C4接模拟地，3脚接芯片DM74LS161AM的2脚，芯片DM74LS161AM的3脚～6脚及8脚均接模拟地，7脚、10脚、1脚及16脚均接+12V电源，11脚和14脚分别接与非门U3A的两个输入端，9脚接与非门U3A的输出端，15脚作为脉冲信号输出端记为端口Port-out1；

所述的脉宽调节电路(2)的结构为：芯片74LS10的13脚接+12V电源，1脚、3脚接一起，作为脉宽调节电路(2)的输入端，记为端口Port-in1，4脚、5脚、9脚、10脚、14脚均接+5V电源，7脚接数字地，2脚接滑动变阻器W2的滑线端，11、12管脚连接，6脚接滑动变阻器W1的一端，W1的滑线端接滑动变阻器W2的一端，W2另一端接模拟地，芯片74LS10的8脚作为脉宽调节电路(2)的输出端，记为端口Pulse-LC；

所述的脉冲驱动电路(3)的结构为：滑动变阻器W3的一端通过电容C8接地，滑线端接脉宽调节电路(2)的端口Pulse-LC，电容C8未接地的一端接到MOSFET驱动器IXDD404的2、4引脚，电容C6、电容C7并联后一端接模拟地，另一端接MOSFET驱动器IXDD404的1、6、8引脚及+12V电源，MOSFET驱动器IXDD404的3脚接模拟地，5脚和7脚相连后连接到二极管D3正极和三极管Q1基极，三极管Q1集电极接地，二极管D3负极接二极管D4正极，二极管D4负极与三极管Q1发射极相连，三极管Q1发射级接电容C9一端，电容C9另一端接电感L1，电感L1与电感L2连接，电感L2接电阻R7，电阻R7接模拟地，电感L1、电感L2之间引出端口作为输出端，记为端口Port-out2；

所述的能量控制电路(4)的结构为：TLC555定时器的1脚接数字地，2、6脚通过电容C10接数字地，4、8脚接+5V电源，5管脚通过电容C11接数字地，2、6脚还通过电阻R8接7脚，7脚通过电阻R9接8脚，3脚作为能量控制电路(4)的输出端，记为端口SW-Pulse；

所述的能量储蓄电路(5)为：二输入与非门U3B的一个输入端接能量控制电路(4)的端口SW_Pulse和二输入与非门U3C的一个输入端，二输入与非门U3B的另一个输入端接二输入与非门U3D的输出端和N沟道场效应管Q2的栅极，二输入与非门U3B的输出端接二输入与非门U3D的一个输入端，二输入与非门U3D的另一个输入端接二输入与非门U3C的输出端，二输入与非门U3C的另一个输入端接运放U4A的输出端，运放U4A的8脚和4脚分别接+5V电源和数字地，同相输入端接稳压二极管D6的负极，还经电阻R10接+5V电源，稳压二极管D6的正极接数字地，运放U4A的反相输入端通过电阻R11接模拟地并通过电阻R12接滑动变阻器W4的一端，滑动变阻器W4的另一端接模拟地，滑线端接N沟道场效应管Q2的漏极、肖特基二极管D5的正极并通过电感L3接+12V电源，N沟道场效应管Q2的源极接模拟地，肖特基二极管D5的负极作为能量储蓄电路(5)的输出端记为端口H_Vdc并通过相互并联的电容C12、C13、C14、C15和C16接模拟地；

所述的功率输出电路(6)的结构为：芯片DE275-201N25A的1、3、4、6管脚接模拟地，2管脚作为功率输出电路(6)的输入端，记为端口Port-in2，接脉冲驱动电路(3)的端口Port-out2，5管脚接二孔插针P1的2孔，二孔插针P1的1孔接能量储蓄电路(5)的端口H-Vdc。

2.根据权利要求1所述的一种大功率脉冲电流产生系统，其特征在于，各元件的参数为：电阻R1、电阻R2均为500Ω，电阻R3为1kΩ，电阻R4为1.5kΩ，电阻R5、电阻R6均为10kΩ，电容C1、电容C2均为330nF，电容C3为40pF，电容C4为100μF，电位器W1为10kΩ，电位器W2为50kΩ，电阻R7为10kΩ，电容C6为100nF，电容C7为10uF，电容C8为10pF，电容C9为100pF，二极管D3和二极管D4型号均为1N4148，PNP型三极管Q3型号为S9012，电位器W3为1kΩ，电感L1为40uH、电感L2为10uH，场效应管驱动器芯片型号为IXDD404，电阻R8为5.1kΩ，电阻R9为24kΩ，电容C10为1.2nF，电容C11为10nF，二输入与非门U3A、二输入与非门U3B、二输入与非门U3C、二输入与非门U3D是型号为CD4011的集成二输入与非门的4个工作单元，运放U4A是型号为TLC2252集成运放的1个工作单元，电感L3为560uH，电阻R10为5.1kΩ，电阻R11为3.3kΩ精密电阻，电阻R12为15kΩ精密电阻，N沟道场效应管Q2型号为IRF530，电位器W4为100kΩ，二极管D5的型号为SB5200，二极管D6为稳压二极管，稳定电压为2.5V，电容C12为4.7uF/150V涤纶电容，电容C13为4.7uF/150V涤纶电容，电容C14为100nF/150V涤纶电容，电容C15为10nF/150V涤纶电容，电容C16为4.7nF/150V涤纶电容，场效应管U5A型号为DE275-201N25A。