专利名称：电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法
技术领域：
本发明涉及一种电法地球物理勘探仪器，尤其是适用于负载电阻值为几十Ω，电感量为几mH负载的电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法。
背景技术：
对于可控源音频大地电磁法(CSAMT)，由于发射机与接收机工作场地相距 5-10km，为了能够使接收机采集到的信号信噪比高，需要发射机能向大地负载提供尽可能高的发射电流；对于激发极化法(IP)，为了能够更精确的得到大地的极化率，需要发射机产生的电流脉冲的上升沿和下降沿尽可能的短，电流脉冲正向峰值段和负向峰值段尽可能的平稳。然而由于发射电极线长达l_3km，发射电极线的电感使得电流脉冲的上升沿和下降沿变缓，从而使在几百Hz至几kHz时电流脉冲的电流值减小。对于由于发射电极线的导线电感导致的电流脉冲的上升沿、下降沿变缓和电流值减小的问题，目前有以下两种主流的解决方案一是通过提高直流电源的输出电压来加速上升沿、下降沿，二是设计两套可直流电源，其中一套电压相对另一套较高，电压高的直流电源一般功率比电压低的直流电源功率低，在脉冲电流的上升沿、下降沿期间使用高压直流电源来缩短上升沿、下降沿时间，在脉冲电流的正向峰值和负向峰值平稳段采用低压直流电压源。上述两种方案中，第一种要求提高直流电源的电压，第二种需要提供辅助直流电源，这两种方案为了实现加速上升沿和下降沿的目的添加了过多的硬件，使得发射机硬件的变得复杂。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用新型拓扑结构，使用了尽可能少的元器件实现了电流脉冲上升沿和下降沿的加速和在几百Hz至几kHz时输出电流值提升的电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的电流脉冲上升沿和下降沿加速装置，是由可控直流电源1的正极通过开关K连接稳压嵌位电路2、双极性电流脉冲发生器3和大地负载4的正极连接，可控直流电源1的负极通过双极性电流脉冲发生器3与大地负载4的负极连接，嵌位电压源5与可控直流电源 1的正极连接，可控直流电源1的负极与嵌位电压源5连接，稳压嵌位电路2与嵌位电压源 5连接，稳压控制电路7与嵌位电压源5连接，脉冲控制电路6与双极性电流脉冲发生器3 连接构成。电流脉冲上升沿和下降沿加速方法包括以下顺序和步骤a、闭合开关K，调节脉冲控制电路6产生驱动信号，用该驱动信号驱动双极性电流脉冲发生器3产生周期性的电流脉冲；b、调节可调直流电源1的电压Vi,通过稳压控制电路7使嵌位电压源5的电压Vc=2Vi;使大地负载4两端有电压V。(t)，相应有流过大地负载4的电流脉冲I。(t)；C、计算输出电流脉冲I。(t)峰值电流Ii
权利要求
1.一种电流脉冲上升沿和下降沿加速装置，其特征在于，是由可控直流电源(1)的正极通过开关K连接稳压嵌位电路O)、双极性电流脉冲发生器C3)和大地负载(4)的正极连接，可控直流电源(1)的负极通过双极性电流脉冲发生器C3)与大地负载(4)的负极连接， 嵌位电压源( 与可控直流电源(1)的正极连接，可控直流电源(1)的负极与嵌位电压源 (5)连接，稳压嵌位电路( 与嵌位电压源( 连接，稳压控制电路(7)与嵌位电压源(5) 连接，脉冲控制电路(6)与双极性电流脉冲发生器C3)连接构成。
2.一种电流脉冲上升沿和下降沿加速方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤a、闭合开关K，调节脉冲控制电路(6)产生驱动信号，用该驱动信号驱动双极性电流脉冲发生器( 产生周期性的电流脉冲；b、调节可调直流电源1的电压Vi,通过稳压控制电路(7)使嵌位电压源(5)的电压V。 =2Vi;使大地负载(4)两端有电压V。(t)，相应有流过大地负载(4)的电流脉冲I。(t)；C、计算输出电流脉冲I。(t)峰值电流Ii
全文摘要
本发明涉及一种电流脉冲上升沿和下降沿加速装置及加速方法。是由可控直流电源的正极通过开关K连接稳压嵌位电路、双极性电流脉冲发生器和大地负载的正极连接，可控直流电源的负极通过双极性电流脉冲发生器与大地负载的负极连接，脉冲控制电路与双极性电流脉冲发生器连接构成。本发明具有一是稳压嵌位电路能在嵌位电压源的电容C上自举产生高压，然后用电容C上的高压加速电流脉冲的上升沿和下降沿，不需要提高直流电源电压或提供辅助电源；二是可调直流电源输出通过稳压嵌位电路中电感Li连接到双极性电流脉冲发生器，电感Li对电流脉冲Io(t)的正向和负向峰值段起到了稳流作用，使电流脉冲Io(t)的正向和负向峰值段较为平滑。
文档编号H03K3/021GK102427345SQ20111031017
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者于生宝, 刘长胜, 吴勇, 周逢道, 林君, 薛开昶 申请人:吉林大学