协同脉冲发生电路、发生装置及其发生方法与流程

1.本技术涉及脉冲发生技术领域，具体而言，本技术涉及一种协同脉冲 发生电路、发生装置及其发生方法。


背景技术：

2.脉冲功率技术是将缓慢储存起来的具有较高密度的能量，进行快速压 缩，转换或者直接释放给负载的电物理技术。该技术发展起始，其主要的 应用领域主要在粒子加速器、电磁脉冲武器、强激光发生器、新型武器研 究等军工国防领域，并推动了脉冲功率技术的快速发展。
3.近年来，随着脉冲功率技术的应用向医疗、环境科学、等离体子科学、 食品处理、电磁兼容检测和生物工程等领域不断扩展，对脉冲发生器的要 求也不断改进。
4.传统的脉冲发生器通常只能发生特定宽度的脉冲信号，限制了复合脉 冲技术的应用。


技术实现要素：

5.本技术针对现有方式的缺点，提出一种协同脉冲发生电路、发生装置 及其发生方法，能够发生不同宽度范围的脉冲，能够形成更多的脉冲组合， 有利于复合脉冲的应用。
6.第一个方面，本技术实施例提供了一种协同脉冲发生电路，该协同脉 冲发生电路包括第一电源、与所述第一电源电连接的第一脉冲发生模块、 第二电源以及与所述第二电源电连接的第二脉冲发生模块；
7.所述第一脉冲发生模块包括n级第一脉冲发生单元，所述第一脉冲发 生单元被配置为接收所述第一电源以第一电压提供的电能并进行存储，并 在接收到第一控制信号时对存储的电能进行释放，x个接收所述第一控制 信号的所述第一脉冲发生单元进行放电以形成施加至负载的第一脉冲，n 为大于或等于1的整数，x为大于或等于1且小于或等于n的整数；
8.所述第二脉冲发生模块包括m级第二脉冲发生单元，所述第二脉冲 发生单元被配置为接收所述第二电源以第二电压提供的电能并进行存储， 并在接收到第二控制信号时对存储的电能进行释放，y个接收到所述第二 控制信号的所述第二脉冲发生单元进行放电以形成施加至所述负载的第 二脉冲，m为大于或等于1的整数，y为大于或等于1且小于或等于m的 整数；
9.其中，所述第二电压大于所述第一电压，所述第二脉冲的宽度小于所 述第一脉冲的宽度，所述第二脉冲发生单元接收所述第二控制信号的时间 与所述第一脉冲发生单元接收所述第一控制信号的时间不同。
10.第二个方面，本技术实施例提供了一种协同脉冲发生装置，所述协同 脉冲发生装置包括：
11.上述的协同脉冲发生电路；
12.控制模块，分别与所述第一脉冲发生模块和所述第二脉冲发生模块电 连接，且被配置为根据输入信息生成所述第一控制信号和所述第二控制信 号，并将所述第一控制信号传输至所述第一脉冲发生模块，将所述第二控 制信号传输至所述第二脉冲发生模块。
13.第三个方面，本技术实施例提供了一种协同脉冲发生方法，该方法包 括：
14.第一脉冲发生模块所包括的n级第一脉冲发生单元接收第一电源以 第一电压提供的电能并进行存储，第二脉冲发生模块所包括的m级第二 脉冲发生单元接收第二电源以第二电压提供的电能并进行存储，n为大于 或等于1的整数，m为大于或等于1的整数，所述第二电压大于所述第一 电压；
15.x个所述第一脉冲发生单元接收第一控制信号，且在所述第一控制信 号的控制下进行放电以形成第一脉冲，x为大于或等于1且小于或等于n 的整数；
16.y个所述第二脉冲发生单元接收第二控制信号，且在所述第二控制信 号的控制下进行放电以形成第二脉冲，y为大于或等于1且小于或等于m 的整数，所述第二脉冲的宽度小于所述第一脉冲的宽度，所述第二脉冲发 生单元接收所述第二控制信号的时间与所述第一脉冲发生单元接收所述 第一控制信号的时间不同；
17.将所述第一脉冲和/或所述第二脉冲施加至负载。
18.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
19.本技术实施例提供的协同脉冲发生电路、发生装置及其发生方法，能 够选择性地形成宽度不同的第一脉冲和/或第二脉冲，并且能够对第一脉 冲和第二脉冲的电压进行选择，从而实现将复合脉冲施加到负载的目的， 以负载为肿瘤细胞为例，复合脉冲的作用有利于提升对肿瘤细胞的消融效 果。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描 述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本技术实施例提供的一种协同脉冲发生电路的结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的另一种协同脉冲发生电路的结构示意图；
23.图3为本技术实施例提供的一种协同脉冲发生电路的具体结构示意 图；
24.图4为本技术实施例提供的一种协同脉冲发生装置的结构示意图；
25.图5为本技术实施例提供的一种协同脉冲发生方法的流程示意图。
26.附图标记：
[0027]1‑
第一脉冲发生模块；11
‑
第一脉冲发生单元；111
‑
第一存储单元；112
‑ꢀ
第一开关单元；113
‑
第一截止单元；
[0028]2‑
第二脉冲发生模块；21
‑
第二脉冲发生单元；211
‑
第二存储单元；212
‑ꢀ
第二开关单元；213
‑
第二截止单元；
[0029]3‑
负载；
[0030]
u1
‑
第一电源；u2
‑
第二电源。
具体实施方式
[0031]
下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自 始至终相同
或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能 的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必 要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于 解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
[0032]
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员 的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术 语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除 非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0033]
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式
ꢀ“
一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是， 本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、 元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步 骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0034]
近年来，随着脉冲功率技术的应用向医疗、环境科学、等离体子科学、 食品处理、电磁兼容检测和生物工程等领域不断扩展，对脉冲发生器的要 求也不断改进。
[0035]
仅以医学领域为例，单一脉冲对肿瘤细胞的消融效果较差，具体地， 微秒脉冲作用于肿瘤细胞时，虽然具有较大的消融面积但对肿瘤细胞，尤 其是畸变较高的恶性肿瘤细胞的消融率较低，而纳秒脉冲作用于肿瘤细胞 时，虽然有较高的消融率，但消融面积较小，而将微秒脉冲与纳秒脉冲复 合使用，则能够显著提升肿瘤细胞的消融效果。
[0036]
而传统的脉冲发生器通常只能发生特定宽度的脉冲信号，限制了复合 脉冲技术的应用。
[0037]
本技术提供的协同脉冲发生电路、发生装置及其发生方法，旨在解决 现有技术的如上技术问题。
[0038]
下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如 何解决上述技术问题进行详细说明。
[0039]
本技术实施例提供了一种协同脉冲发生电路，如图1所示，该协同脉 冲发生电路包括第一电源u1、与第一电源u1电连接的第一脉冲发生模 块1、第二电源u2以及与第二电源u2电连接的第二脉冲发生模块2；
[0040]
第一脉冲发生模块1包括n级第一脉冲发生单元11，第一脉冲发生 单元11被配置为接收第一电源u1以第一电压提供的电能并进行存储， 并在接收到第一控制信号时对存储的电能进行释放，x个接收第一控制信 号的第一脉冲发生单元11进行放电以形成施加至负载3的第一脉冲，n为 大于或等于1的整数，x为大于或等于1且小于或等于n的整数。
[0041]
第二脉冲发生模块2包括m级第二脉冲发生单元21，第二脉冲发生 单元21被配置为接收第二电源u2以第二电压提供的电能并进行存储， 并在接收到第二控制信号时对存储的电能进行释放，y个接收到第二控制 信号的第二脉冲发生单元21进行放电以形成施加至负载3的第二脉冲， m为大于或等于1的整数，y为大于或等于1且小于或等于m的整数；
[0042]
其中，第二电压大于第一电压，第二脉冲的宽度小于第一脉冲的宽度， 第二脉冲发生单元21接收第二控制信号的时间与第一脉冲发生单元11接 收第一控制信号的时间不同。
[0043]
需要说明的是，理论上，x个接收到第一控制信号的第一脉冲发生单 元11均是以
第一电压进行放电的，但实际上，由于脉冲发生电路中各器 件的电阻等因素的影响，会使第一脉冲发生单元11的放电电压略低于第 一电压，但和第一电压的差距很小，因此，可以将施加至负载3的第一脉 冲的电压近似为x倍的第一电压；同理，可以将施加至负载3的第二脉冲 的电压近似为y倍的第二电压。为了便于说明，在后续实施例中，不再对 第一脉冲发生单元11和第二脉冲单元21放电时的实际电压值进行解释， 均以第一电压和第二单元进行描述。基于上述描述，通过对同时放电的第 一脉冲发生单元11以及同时放电的第二脉冲发生单元21的个数进行设 置，能够对第一脉冲的电压以及第二脉冲的电压进行调整。
[0044]
需要说明的是，第二脉冲发生单元21接收第二控制信号的时间与第 一脉冲发生单元11接收第一控制信号的时间不同，是指当第二脉冲发生 单元21接收第二控制信号时，第一脉冲发生单元11则不会接收第一控制 信号，并且第一脉冲发生单元11接收第一控制信号时，第二脉冲发生单 元21则不会接收第二控制信号，也就是第一脉冲和第二脉冲不会同时形 成，以避免第一脉冲和第二脉冲互相干扰。
[0045]
通过第一控制信号和第二控制信号的不同，能够形成不同的脉冲组合， 例如，一个具体的实施例中，脉冲组合包括多个第一脉冲组，相邻两个第 一脉冲组之间间隔时间t1，每个第一脉冲组包括a个第一脉冲，相邻两个 第一脉冲之间间隔时间t2。在另一个具体实施例中，脉冲组合包括多个第 二脉冲组，相邻两个第二脉冲组之间间隔时间t3，每个第二脉冲组包括b 个第二脉冲，相邻两个第二脉冲之间间隔时间t4。在又一个具体实施例中， 脉冲组合包括多个第一脉冲和多个第二脉冲，可以是第一脉冲和第二脉冲 交替施加至负载3，也可以是所有第一脉冲施加至负载3之后第二脉冲再 施加至负载3，或所有第二脉冲施加至负载3之后第二脉冲再施加至负载 3，还可以是这些第一脉冲形成多个第一脉冲组，这些第二脉冲形成多个 第二脉冲组，第一脉冲组和第二脉冲组交替施加至负载3。
[0046]
本实施例中的协同脉冲发生电路能够选择性地形成宽度不同的第一 脉冲和/或第二脉冲，并且能够对第一脉冲和第二脉冲的电压进行选择，从 而实现将复合脉冲施加到负载3的目的，以负载3为肿瘤细胞为例，复合 脉冲的作用有利于提升对肿瘤细胞的消融效果。
[0047]
在上述实施例中，对协同脉冲发生电路可选的框架进行了说明，在下 述实施例中，将对第一脉冲发生模块1中的各级第一脉冲发生单元11的 结构以及各级第一脉冲发生单元11的连接关系，第二脉冲发生模块2中 的各级第二脉冲发生单元21的结构以及各级第二脉冲发生单元21的连接 关系，进行详细说明。
[0048]
在一个可选的实施方式中，如图2所示，协同脉冲发生电路中的第一 脉冲发生单元11包括第一存储单元111、第一开关单元112以及第一截 止单元113，第二脉冲发生单元21包括第二存储单元211、第二开关单元 212以及第二截止单元213。
[0049]
如图2所示，第一开关单元112被配置为在第一控制信号的控制下导 通，以使与接收到监测第一控制信号的监测第一开关单元112同级的各监 测第一存储单元111进行串联并进行放电以形成监测第一脉冲；如图2所 示，第一截止单元113被配置为仅允许电流由第一电源u1流向第一脉冲 发生单元11，或者由本级第一脉冲发生单元11流向下一级第一脉冲发生 单元11。
[0050]
具体地，在进行放电时，只有接收到第一控制信号的第一开关单元112 才导通，同时，由于第一截止单元113的单向截止作用，使得接收到第一 控制信号的第一脉冲发生单
元11中的第一存储单元111串联并进行放电， 第一存储单元111在放电过程中相当于一个电源，这些串联的电源同时以 第一电压进行放电，若n级第一存储单元111中有x个第一存储单元111 进行串联并进行放电，则形成的第一脉冲的电压为x倍的第一电压。
[0051]
如图2所示，第二开关单元212被配置为在第二控制信号的控制下导 通，以使接收到监测第二控制信号的监测第二开关单元212中同级的各监 测第二存储单元211进行串联并进行放电以形成监测第二脉冲；第二截止 单元213被配置为仅允许电流由第二电源u2流向第二脉冲发生单元21， 或者由本级第二脉冲发生单元21流向下一级第二脉冲发生单元21。
[0052]
具体地，在进行放电时，只有接收到第二控制信号的第二开关单元212 才导通，同时，由于第二截止单元213的单向截止作用，使得接收到第二 控制信号的第二脉冲发生单元21中的第二存储单元211串联并进行放电， 第二存储单元211在放电过程中相当于一个电源，这些串联的电源同时以 第二电压进行放电，若m级第二存储单元211中有y个第二存储单元211 进行串联并进行放电，则形成的第二脉冲的电压为y倍的第二电压。
[0053]
如图2所示，第一开关单元112还被配置为在接收到第三控制信号时 断开，以使各级第一存储单元111并联至第一电源u1而接收到第一电源 u1提供的电能并进行存储；第二开关单元212还被配置为在接收到第四 控制信号时断开，以使各级第二存储单元211并联至第二电源u2而接收 到第二电源u2提供的电能并进行存储。
[0054]
具体地，当第一开关单元112处于断开状态时，由于第一截止单元113 的单向截止作用，使得各级第一存储单元111之间为并联关系并将第一电 源u1提供的电能以第一电压进行存储，同理，各级第二存储单元211之 间也为并联关系并将第一电源u1提供的电能以第一电压进行存储。
[0055]
在一个具体的实施例中，如图3所示，该协同脉冲发生电路中，第一 截止单元113包括第一截止器件和第二截止器件，第1级第一截止器件分 别与第一电源u1的第一端和第1级第一存储单元111的第一端电连接， 第i级第一截止器件分别与第i
‑
1级第一存储单元111的第一端、第i级 第一存储单元111的第一端以及第i
‑
1级第一截止器件电连接，各级第二 截止器件分别与本级第一存储单元111的第二端、本级第一开关的第二端 以及下一级第二截止器件电连接，i为大于或等于2的整数。
[0056]
如图3所示，该协同脉冲发生电路中，第二截止单元213包括第三截 止器件和第四截止器件，第1级第三截止器件分别与第二电源u2的第一 端和第1级第二存储单元211的第一端电连接，第j级第三截止器件与分 别与第j
‑
1级第二存储单元211的第一端、第j级第二存储单元211的第 一端以及第j
‑
1级第三截止器件电连接，各级第四截止器件分别与本级第 二存储单元211的第二端、本级第二开关的第二端以及下一级第四截止器 件电连接，j为大于或等于2的整数。
[0057]
进一步地，如图3所示，各级第一存储单元111的两端分别与第一电 源u1的两端电连接，各级第一开关单元112的控制端被配置为接收第一 控制信号，各级第一开关单元112的第一端和第二端分别与本级第一存储 单元111的第一端以及下一级第一存储单元111的第二端电连接；各级第 二存储单元211的两端分别与第二电源u2的两端电连接，各级第二开关 单元212的控制端被配置为接收第二控制信号，各级第二开关的第一端和 第二端分别与本级第二存储单元211的第一端以及下一级第二存储单元 211的第二端电连接。
[0058]
在本具体实施例中，第一存储单元111包括第一电容，第二存储单元 211包括第二电容；第一开单元关包括第一三极管，第二开关单元212包 括第二三极管；第一截止器件包括第一二极管，第二截止器件包括第二二 极管，第三截止器件包括第三二极管，第四截止器件包括第四二极管。也 就是采用电容作为存储单元，采用三极管作为开关单元，并以二极管作为 截止器件。
[0059]
请进一步参考图3，在该协同脉冲发生电路中，第一脉冲发生模块1 包括4级第一脉冲发生单元11，第二脉冲发生模块2包括3级第二脉冲 发生单元21，即n等于4，m等于3。需要说明的是，这仅是示例性说明， 并不用于限定第一脉冲发生模块1中第一脉冲发生单元11的级数，以及 第二脉冲发生模块2中第二脉冲发生单元21的级数。
[0060]
如图3所示，第1级至第4级第一开关单元112，即第1级至第4级 第一三极管分别为三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4； 第1级至第4级第一开关存储分别为电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及 电容c1‑4；第1级至第4级第一截止器件分别为二极管d1‑1、二极管d1‑2、 二极管d1‑3以及二极管d1‑4；第1级至第4级第二截止器件分别为二极管 d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4。
[0061]
如图3所示，第1级至第4级第二开关单元212，即第1级至第4级 第二三体管分别为三极管s2‑1、三极管s2‑2、三极管s2‑3以及三极管s2‑4； 第1级至第4级第二存储单元211分别为电容c2‑1、电容c2‑2、电容c2‑3以及电容c2‑4；第1级至第4级第三截止器件分别为二极管d3‑1、二极管 d3‑2、二极管d3‑3以及二极管d3‑4；第1级至第4级第四截止器件分别为 二极管d4‑1、二极管d4‑2以及二极管d4‑3。
[0062]
如图3所示，该协同脉冲发生电路中，第一电源u1向第一存储单元 111，即向电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4充电时，电流流经 第二截止器件，即二极管d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4。 而第二电源u2向第二存储单元211，即向电容c2‑1、电容c2‑2、电容c2‑3充电时，电流也流经二极管d2‑1、二极管d2‑2和二极管d2‑3。
[0063]
如图3所示，在该协同脉冲发生电路中，电容c1‑1、电容c1‑2、电容 c1‑3以及电容c1‑4放电时，电流流经第四截止器件，即二极管d4‑1、二极 管d4‑2、二极管d4‑3。而电容c2‑1、电容c2‑2、电容c2‑3放电时，电流也流 经二极管d4‑1、二极管d4‑2、二极管d4‑3。
[0064]
本实施例提供的协同脉冲发生电路中第一脉冲发生模块1和第二脉 冲发生模块2不仅能够实现复合脉冲的发生，而且能够缩减布线空间，即 能够以面积更小的电路板作为本实施例中的协同脉冲发生电路的载体。
[0065]
如图3所示，第一电源u1和第二电源u2均为恒压电源，当三极管 s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4收到第三控制信号时，三极 管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均处于断开状态，二极管 d1‑1、二极管d1‑2、二极管d1‑3以及二极管d1‑4、二极管d2‑1、二极管d2‑2以及二极管d2‑3具有单向导通功能，使得电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4为并联关系且均电连接至第一电源u1的第一端和第二端， 即均与第一电源u1的正极和负极电连接。充电完成时，电容c1‑1、电容 c1‑2以及电容c1‑3两端的电位差均为第一电压。
[0066]
同理，如图3所示，当三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均收 到第四控制信号时，电容c2‑1、电容c2‑2、以及电容c2‑3为并联关系且均 电连接至第二电源u2的第一端和第二端，即均与第二电源u2的正极和 负极电连接。充电完成时，电容c2‑1、电容c2‑2以及电容c2‑3两端的电位 差均为第二电压。
[0067]
如图3所示，当三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均收到第一控制信号时，三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管 s1‑4均处于导通状态，由于二极管d1‑1、二极管d1‑2、二极管d1‑3以及二极 管d1‑4、二极管d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4具有单向 导通功能，则电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4为串联关系， 且电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4同时进行放电，且放电电 压均为第一电压，因此形成的脉冲的电压为4倍的第一电压。
[0068]
同理，如图3所示，当三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均收 到第二控制信号时，三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均处于导通 状态，电容c2‑1、电容c2‑2和电容c2‑3为串联关系，且电容c2‑1、电容c2‑2以及电容c2‑3同时进行放电，且放电电压均为第二电压，因此形成的第 二脉冲的电压为3倍的第二电压。
[0069]
进一步地，如图3所示，在该协同脉冲发生电路中，第2级至第n级 第一截止器件均包括一个第一二极管，各级第二截止器件均包括一个第二 二极管，第一二极管的反向击穿电压和第二二极管的反向击穿电压均大于 第一电压；第2级至第m级第三截止器件均包括一个第三二极管，各级 第四截止器件均包括一个第四二极管，第三二极管的反向击穿电压和第四 二极管的反向击穿电压均大于第二电压；第1极第一截止器件包括s个第 一二极管，第一二极管的反向击穿电压的s倍大于第一电压的(n
‑
1)倍， 第1极第三截止器件包括t个第三二极管，第三二极管的反向击穿电压的 s倍大于第二电压的(m
‑
1)倍，s为大于或等于1的整数，t为大于或等 于1的整数。
[0070]
以图3所示的协同脉冲发生电路为例，第一脉冲发生模块1包括4级 第一脉冲发生单元11，第二脉冲发生模块2包括3级第二脉冲发生单元 21。若采用的所有作为截止器件的二极管的参数相同，由于第一电压小于 第二电压，为了保证各二极管均能够正常起到单向截止作用，则应以第二 电压作为选择依据，例如，若第二电压为1000v，则各二极管的反向击穿 电压应大于1000v。
[0071]
如图3所示，若第一电压为200v，第二电压为1000v，地电平为0v， 各二极管的反向击穿电压均为1100v。在第一脉冲发送模块的放电过程中， 若三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均处于导通状态， 则电容c1‑1与第一电源u1的正极连接的一端的电压为800v，此时，二极 管d1‑1两端的压差为800v，则设置一个二极管d1‑1即可。若第一电压为 500v，三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均处于导通状 态，则电容c1‑1与第一电源u1的正极连接的一端的电压为2000v，此时， 二极管d1‑1两端的压差为1500v，则应设置两个二极管d1‑1即可。
[0072]
同理，如图3所示，若第二电压为1000v，地电平为0v，各二极管 的反向击穿电压均为1100v，当三极管s2‑1、三极管s2‑2、三极管s2‑3均处 于导通状态，则电容c2‑1与第二电源u2的正极连接的一端的电压为3000v， 此时，二极管d3‑1两端的压差为2000v，则需要设置两个二极管d3‑1。
[0073]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种协同脉冲发生装置， 如图4所示，该协同脉冲发生装置包括上述实施例中的协同脉冲发生电路 和控制模块，控制模块分别与第一脉冲发生模块1和第二脉冲发生模块2 电连接，且被配置为根据输入信息生成第一控制信号和第二控制信号，并 将第一控制信号传输至第一脉冲发生模块1，将第二控制信号传输至第二 脉冲发生模块2。
[0074]
本实施例提供的协同脉冲发生装置包括上述实施例中的协同脉冲发 生电路的有益效果，在此不再赘述。
[0075]
具体地，本实施例中的协同脉冲发生装置为微纳刀系统，此时，且第 一脉冲为微秒脉冲，第二脉冲为纳秒脉冲。利用微纳刀系统，能够产生纳 秒脉冲与微秒脉冲的组合，通过将纳秒脉冲与微秒脉冲的组合施加到肿瘤 组织，能够有效提升肿瘤组织的消融效果。
[0076]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种协同脉冲发生方法， 如图5所示，该协同脉冲发生方法包括：
[0077]
s1：第一脉冲发生模块1所包括的n级第一脉冲发生单元11接收第 一电源u1以第一电压提供的电能并进行存储，第二脉冲发生模块2所包 括的m级第二脉冲发生单元21接收第二电源u2以第二电压提供的电能 并进行存储，第二电压大于第一电压，n为大于或等于1的整数，m为大 于或等于1的整数。
[0078]
需要说明的是，第一脉冲发生模块1的充电过程和第二脉冲发生模块2的充电过程既可以同时进行，也可以仅对第一脉冲发生模块1或第二脉 冲发生模块2进行充电，或者第一脉冲发生模块1的充电过程和第二脉冲 发生模块2的充电过程不同时进行。
[0079]
具体地，第一脉冲发生模块1包括的n级第一脉冲发生单元11接收 第一电源u1以第一电压提供的电能并进行存储，包括：各第一开关单元 112在接收到第三控制信号时断开，以使各级第一存储单元111并联至第 一电源u1而接收到第一电源u1提供的电能并进行存储。
[0080]
以图3所示的协同脉冲发生电路为例，当第一脉冲发生模块1的充电 过程如下：当三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4收到第 三控制信号时，三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均处 于断开状态，二极管d1‑1、二极管d1‑2、二极管d1‑3以及二极管d1‑4、二 极管d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4具有单向导通功能， 使得电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4为并联关系且均电连接 至第一电源u1的第一端和第二端，即均与第一电源u1的正极和负极电 连接。直至电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4两端的电位差均 为第一电压时，则第一脉冲发生模块1完成充电。
[0081]
具体地，第二脉冲发生模块2包括的m级第二脉冲发生单元21接收 第二电源u2以第二电压提供的电能并进行存储，包括：各第二开关单元 212在接收到第四控制信号时断开，以使各级第二存储单元211并联至第 二电源u2而接收到第二电源u2提供的电能并进行存储。
[0082]
以图3所示的协同脉冲发生电路为例，当第二脉冲发生模块2的充电 过程如下：三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3收到第四控制信号时， 三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均处于断开状态，二极管d3‑1、二 极管d3‑2、二极管d3‑3、二极管d3‑4、二极管d4‑1、二极管d4‑2以及二极 管d4‑3具有单向导通功能，使得电容c2‑1、电容c2‑2以及电容c2‑3为并联 关系且均电连接至第二电源u2的第一端和第二端，即均与第二电源u2 的正极和负极电连接。直至电容c2‑1、电容c2‑2以及电容c2‑3两端的电位 差均为第二电压时，则第二脉冲发生模块2完成充电。
[0083]
在一个具体的实施例中，第一控制信号和第二控制信号均为高电平， 而第三控制信号和第四控制信号均为低电平，也就是只要第一脉冲发生模 块1未接收到第一控制信号，第一电源u1即处于向各级第一电容充电的 状态或者维持各级第一电容两端的电压差
为第一电压的状态。同理，只要 第二脉冲发生模块2未接收到第二控制信号，第二电源u2即处于向各级 第二电容充电的状态或者维持各级第二电容两端的电压差为第二电压的 状态。
[0084]
s2：x个第一脉冲发生单元11接收第一控制信号，且在第一控制信 号的控制下放电以形成施加至负载3的第一脉冲，x为大于或等于1且小 于或等于n的整数。
[0085]
具体地，如图5所示，第一脉冲发生单元11包括第一存储单元111、 第一开关单元112以及第一截止单元113，第一截止单元113仅允许电流 由第一电源u1流向第一脉冲发生单元11，或者由本级第一脉冲发生单元 11流向下一级第一脉冲发生单元11。此时，步骤s2包括：x个第一开关 单元112接收第一控制信号且在第一控制信号的控制下导通，以使与接收 到第一控制信号的第一开关单元112同级的x个第一存储单元111进行串 联并进行放电以形成第一脉冲。
[0086]
具体地，如图3所示，第一截止单元113包括第一截止器件和第二截 止器件。第一存储单元111包括第一电容，第一开关单元112包括第一三 极管；第一截止器件包括第一二极管，第二截止器件包括第二二极管。在 该协同脉冲发生电路中，第一脉冲发生模块1包括4级第一脉冲发生单元 11，即n等于4。
[0087]
如图3所示，第1级至第4级第一开关单元112，即第1级至第4级 第一三极管分别为三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4； 第1级至第4级第一开关存储，即第1级至第4级第一电容分别为电容 c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3和电容c1‑4；第1级至第4级第一截止器件，即 第1级至第4级第一二极管分别为二极管d1‑1、二极管d1‑2、二极管d1‑3以及二极管d1‑4；第1级至第4级第二截止器件，第1级至第4级第二二 极管分别为二极管d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4。
[0088]
如图3所示，当三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管s1‑4均收到第一控制信号时，三极管s1‑1、三极管s1‑2、三极管s1‑3以及三极管 s1‑4均处于导通状态，由于二极管d1‑1、二极管d1‑2、二极管d1‑3以及二极 管d1‑4、二极管d2‑1、二极管d2‑2、二极管d2‑3以及二极管d2‑4具有单向 导通功能，则电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4为串联关系， 且电容c1‑1、电容c1‑2、电容c1‑3以及电容c1‑4同时进行放电，且放电电 压均为第一电压，因此形成的脉冲的电压为4倍的第一电压。
[0089]
s3：y个第二脉冲发生单元21接收第二控制信号，且在第二控制信 号的控制下进行放电以形成施加至负载3的第二脉冲，y为大于或等于1 且小于或等于m的整数，第二脉冲的宽度小于第一脉冲的宽度，第二脉冲 发生单元21接收第二控制信号的时间与第一脉冲发生单元11接收第一控 制信号的时间不同。
[0090]
具体地，如图5所示，第二脉冲发生单元21包括第二存储单元211、 第二开关单元212以及第二截止单元213，第二截止单元213仅允许电流 由第二电源u2流向第二脉冲发生单元21，或者由本级第二脉冲发生单元 21流向下一级第二脉冲发生单元21。此时，步骤s3包括：y个第二开关 单元212接收到第二控制信号且在第二控制信号的控制下导通，以使与接 收到第二控制信号的第二开关单元212同级的y个第二存储单元211进行 串联并进行放电以形成第二脉冲。
[0091]
具体地，如图3所示，第二截止单元213包括第三截止器件和第四截 止器件。第二存储单元211包括第二电容；第二开关单元212包括第二三 极管；第三截止器件包括第三二
极管，第四截止器件包括第四二极管。在 该协同脉冲发生电路中，第二脉冲发生模块2包括4级第二脉冲发生单元 21，即m等于3。
[0092]
如图3所示，第1级至第4级第二开关单元212，即第1级至第3级 第二三体管分别为三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3；第1级至第3 级第二存储单元211，即第1级至第3级第二电容分别为电容c2‑1、电容 c2‑2以及电容c2‑3；第1级至第3级第三截止器件，即第1级至第3级第 三二极管分别为二极管d3‑1、二极管d3‑2以及二极管d3‑3；第1级至第3 级第四截止器件，即第1级至第3级第四二极管分别为二极管d4‑1、二极 管d4‑2以及二极管d4‑3。
[0093]
如图3所示，当三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均收到第二 控制信号时，三极管s2‑1、三极管s2‑2以及三极管s2‑3均处于导通状态， 电容c2‑1、电容c2‑2以及电容c2‑3为串联关系，且电容c2‑1、电容c2‑2以 及电容c2‑3同时进行放电，且放电电压均为第二电压，因此形成的第二脉 冲的电压为3倍的第二电压。
[0094]
s4：将第一脉冲和/或第二脉冲施加至负载3。
[0095]
本实施例中的协同脉冲发生方法能够选择性地形成宽度不同的第一 脉冲和第二脉冲，并且能够对第一脉冲和第二脉冲的电压进行选择，从而 实现将复合脉冲施加到负载3的目的，以负载3为肿瘤细胞为例，复合脉 冲的作用有利于提升对肿瘤细胞的消融效果。
[0096]
需要说明的是，本实施例提供的协同脉冲发生方法中，可以仅包括步 骤s1和步骤s2中的一个，也可以同时包括，并且步骤s1和步骤s2的 顺序可以根据实际需要进行调整，即可根据实际需求输出不同的脉冲组合。 在一个具体的实施例中，脉冲组合包括多个第一脉冲组，相邻两个第一脉 冲组之间间隔时间t1，每个第一脉冲组包括a个第一脉冲，相邻两个第一 脉冲之间间隔时间t2，即仅包括步骤s1和步骤s2这两个步骤中的步骤 s1。在另一个具体实施例中，脉冲组合包括多个第二脉冲组，相邻两个第 二脉冲组之间间隔时间t3，每个第二脉冲组包括b个第二脉冲，相邻两个 第二脉冲之间间隔时间t4，即仅包括步骤s1和步骤s2这两个步骤中的步 骤s2。在又一个具体实施例中，脉冲组合包括多个第一脉冲和多个第二脉 冲，可以是第一脉冲和第二脉冲交替施加至负载3，也可以是所有第一脉 冲施加至负载3之后第二脉冲再施加至负载3，或所有第二脉冲施加至负 载3之后第二脉冲再施加至负载3，还可以是这些第一脉冲形成多个第一 脉冲组，这些第二脉冲形成多个第二脉冲组，第一脉冲组和第二脉冲组交 替施加至负载3，即同时包括步骤s1和步骤s2。
[0097]
应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
[0098]
本技术实施例提供的协同脉冲发生电路、发生装置及其发生方法，能 够选择性地形成宽度不同的第一脉冲和/或第二脉冲，并且能够对第一脉 冲和第二脉冲的电压进行选择，从而实现将复合脉冲施加到负载的目的， 以负载为肿瘤细胞为例，复合脉冲的作用有利于提升对肿瘤细胞的消融效 果。
[0099]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示 相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、
ꢀ“
第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申 请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0100]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术 语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间 媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本
领域的普通技术人员 而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0101]
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0102]
以上仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。