一种可调高压电场发生装置的制作方法

文档序号:17752844发布日期:2019-05-24 21:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可调高压电场发生装置,其特征在于,包括输入单元、控制单元、信号发生单元、升压单元以及倍压整流单元;

所述输入单元、控制单元、信号发生单元、升压单元以及倍压整流单元依次连接;

所述输入单元用于接收预设范围内的电压信号,所述控制单元用于根据所述电压信号控制所述信号发生单元产生相应的正弦波信号并调节所述正弦波的幅值和频率,所述升压单元用于对所述正弦波信号进行升压处理,所述倍压整流单元用于对升压处理后的正弦波信号进行成倍增压和整流处理,输出高压直流电场。

2.根据权利要求1所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述装置还包括电源模块,所述电源模块用于为所述控制单元、信号发生单元以及升压单元供电。

3.根据权利要求2所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述输入单元包括信号输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及信号输出端,所述第一电阻、第二电阻和第三电阻串联,所述信号输入端与所述第一电阻连接,所述第三电阻接地,所述信号输出端连接于所述第二电阻和第三电阻之间,所述第一电容的一端与所述信号输出端连接,另一端接地;

所述信号输入端用于所述接收预设范围内的电压信号,所述信号输出端用于将所述电压信号发送至所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述控制单元包括STC15W408单片机、第二电容、第三电容以及第一二极管,所述STC15W408单片机包括P1.2/ADC2接口、P1.3/MOSI接口、P1.4MISO接口、P1.5/SCLK接口、P5.4/RET接口、P5.5/CMP+接口、P1.1/ADC1接口、P1.0/ADC0接口、P3.2/INT0接口、第一VCC接口以及第一GND接口;

所述P1.0/ADC0接口与所述信号输出端连接,所述第二电容与所述第一二极管并联之后与所述P1.1/ADC 1接口连接,所述第三电容的一端与所述第一VCC接口连接,第三电容的另一端与所述第一GND接口均接地;

所述输入单元输出的电压信号经所述P1.0/ADC0接口进入所述STC15W408单片机。

5.根据权利要求4所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述信号发生单元包括AD9833芯片、X9C103S数字电位器、时钟芯片、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第四电阻、第五电阻以及第六电阻;所述AD9833芯片包括COMP接口、第一VDD接口、CAP接口、DGND接口、MCLK接口、VOUT接口、AGND接口、FSYNC接口、SCLK接口以及SDATA接口,所述X9C103S数字电位器包括INC接口、UD接口、VH接口、VSS接口、第二VDD接口、CS接口、VL接口以及Vw接口;所述时钟芯片包括第二VCC接口、时钟信号输出接口以及第二GND接口;

所述AD9833芯片的COMP接口与所述第四电容连接,所述第五电容和第六电容并联后与所述CAP接口连接,所述MCLK接口与所述时钟信号输出接口连接,所述VOUT接口与所述X9C103S数字电位器的VH接口连接,所述FSYNC接口与所述STC15W408单片机的P1.2/ADC2接口连接,所述SCLK接口与所述STC15W408单片机的P1.5/SCLK接口连接,所述SDATA接口与所述STC15W408单片机的P1.3/MOSI接口连接,所述DGND接口、AGND接口以及第二GND接口接地;

所述X9C103S数字电位器的INC接口与所述STC15W408单片机的P5.4/RET接口连接,所述UD接口与所述STC15W408单片机的P1.4MISO接口连接,所述VSS接口接地,所述CS接口与所述STC15W408单片机的P5.5/CMP+接口连接,所述VL接口接地,所述Vw接口与所述第七电容的一端连接,所述第七电容的另一端与所述第五电阻的一端连接,所述第六电阻的一端与所述第七电容连接,所述第六电阻的另一端接地;

所述STC15W408单片机的P1.0/ADC0接口接收所述预设范围内的电压信号后通过所述P1.2/ADC2接口、P1.3/MOSI接口以及P1.5/SCLK发送至所述AD9833芯片,所述AD9833芯片产生的正弦波通过所述VOUT接口发送至所述X9C103S数字电位器,所述STC15W408单片机还用于产生参数调节控制信号,所述参数调节控制信号通过所述P5.4/RET接口、P1.4MISO接口以及P5.5/CMP+接口发送至所述X9C103S数字电位器,用于控制所述正弦波的幅值和频率。

6.根据权利要求5所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述升压单元包括依次连接的放大电路和升压变压器单元,所述放大电路与所述信号发生单元连接,所述升压变压器单元与所述倍压整流单元连接。

7.根据权利要求6所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述放大电路包括LM6132芯片、LT1010芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第八电容以及第九电容;

所述LM6132芯片包括OUTA接口、-INA接口、+INA接口、-VCC接口、第三VCC接口、OUTB接口、-INB接口以及+INB接口,所述第七电阻、第八电阻以及第八电容串联并与所述OUTA接口连接,所述-INA接口连接于所述第七电阻和第八电阻之间,所述+INA接口与第七电容的另一端连接,所述第九电阻、第十电阻以及第九电容串联并与所述OUTB接口连接,所述-INB接口连接与所述第九电阻和第十电阻之间,所述-VCC接口接地;

所述LT1010芯片包括INPUT接口、V+接口以及OUTPUT接口,所述INPUT接口与所述第十一电阻的一端连接,所述第十一电阻的另一端与所述OUTB接口连接;

经X9C103S数字电位器的Vw接口输出的正弦波信号通过+INA接口进入所述LM6132芯片进行一次升压,再经过OUTB接口发送至LT1010芯片进行二次升压。

8.根据权利要求7所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述升压变压器单元包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十电容、第二电极管以及EE35变压器,所述EE35变压器包括一次侧和二次侧;

所述第十二电阻和第十三电阻并联后一端与所述OUTPUT接口连接,另一端与所述第十电容的一端连接,所述第十电容的另一端与所述EE35变压器的一次侧连接,所述第十四电阻和第十五电阻串联且两端与所述一次侧连接,所述第二电极管的一端连接于所述第十四电阻和第十五电阻之间,第二电极管的另一端与所述STC15W408单片机的P1.1/ADC1接口连接;

经所述LT1010芯片进行二次升压的正弦波信号发送至所述EE35变压器进行再次升压之后从所述二次侧输出。

9.根据权利要求8所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述倍压整流单元包括交流输入端、高压直流电场输出端以及倍压整流电路,所述交流输入端与所述EE35变压器的二次侧连接;

经所述EE35变压器再次进行升压的正弦波信号通过所述交流输入端进入所述倍压整流电路进行整流和增压,输出高压直流电场。

10.根据权利要求8所述的可调高压电场发生装置,其特征在于,所述电源模块包括LM7815芯片、LM7805芯片、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容和第十六电容、所述LM7815芯片包括第一INT接口、第一OUT接口以及第三GND接口、所述LM7805芯片包括第二INT接口、第二OUT接口以及第四GND接口,所述第十一电容和第十二电容并联后与所述LM7815芯片的第一INT接口连接并引出第一电源输出端,所述第十三电容和第十四电容并联之后与所述LM7815芯片的第一OUT接口以及LM7805芯片的第二INT接口连接,所述第十五电容和第十六电容并联之后与所述LM7805芯片的第二OUT接口连接并引出第二电源输出端,所述第三GND接口和第四GND接口接地;

所述第一电源输出端与所述第五电阻、V+接口以及第三VCC接口连接,所述第二电源输出端与所述第一VCC接口、第二VCC接口、第一VDD接口以及第二VDD接口连接。

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