[发明专利]地质雷达中高频电压转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换技术，特别涉及一种地质雷达中高频电压转换装置。

背景技术

地质雷达系统由发射天线系统、接收天线系统、主机和连接线四部分构成，发射天线系统、接收天线系统和主机都需要电压转换装置连接电池供电。

传统的电压转换装置多采用低频变压器作为主要升压元件，这种变压器体积较大，造成系统体积大、重量沉、操作维修不方便，更重要的是，目前地质雷达发射源触发脉冲的触发频率为50KHZ-200KHZ，传统电压转换装置的变压器工作频率只有几十赫兹，不能对发射源充电电容充电完全，这将导致作为发射源主要单元的雪崩电路雪崩特性受到影响，这将严重影响地质雷达发射天线的性能。

可见，目前地质雷达中高频电压转换装置存在以下不足：

1、体积大，不利于集成。

传统的电压转换装置多使用变压器作为升压单元，这类变压器体积大、制作难度大、成本高，不利于电压转换装置和用电设备的集成。

2、工作频率低，使地质雷达发射源性能受到影响。

传统的电压转换装置使用的低频变压器作为升压单元，工作频率只有几十赫兹，而地质雷达发生源的触发脉冲频率为50KHZ-200KHZ，当电压转换装置对发射源供电时，由于工作频率低于触发频率，使得发射源电容充电不完全，这将影响发生源雪崩电路的雪崩特性，降低雪崩电压的幅度和稳定性，最终导致发射源性能受到严重影响。

3、输出电压不可调，且功耗大、耗电量大。

对于主要靠电池供电的地质雷达来说，野外工作时间受到限制。现有的电压转换装置，输出电压都是生产厂家设定固定值，不可调节获得任意输出电压，现有地质雷达高压电压转换装置是由几个输出电压幅度为48V的电压转换模块串联而成，这种串联系统功耗大，耗电量大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种地质雷达中高频电压转换装置，以适应地质雷达的供电需求。

为达到上述目的，本发明提供了一种地质雷达中高频电压转换装置，包括：直流电压转换芯片处理单元、倍压升压单元和信号反馈单元；

所述直流电压转换芯片处理单元，接收直流低压信号，在预先设置的工作频率下，对输入信号进行斩波，产生斩波脉冲信号，并将斩波脉冲信号输出给倍压升压单元；并根据信号反馈单元输入的反馈信号，对输出的信号进行调节。

所述倍压升压单元，将接收到的斩波脉冲信号逐级进行升压，并产生高压信号，输出给用电设备和信号反馈单元。

所述信号反馈单元，根据倍压升压单元输出的高压信号，生成反馈信号，输出到直流电压转换芯片处理单元。

较佳地，所述直流电压转换芯片处理单元包括：直流电压转换芯片、开关频率控制电路和斩波电路。所述开关频率控制电路连接到直流电压转换芯片的频率设置引脚，用于设置工作频率。所述直流电压转换芯片，接收直流低压信号，产生开关频率控制电路设置频率的电压信号。所述斩波电路与直流电压转换芯片的电压输入引脚和输出引脚分别相连，用于对直流电压转换芯片产生的信号进行斩波，产生斩波脉冲信号，并将斩波脉冲信号输出给倍压升压单元。

较佳地，所述的直流电压转换芯片为LT3757芯片。

较佳地，所述的斩波电路包括：电感、N型场应管、第一电阻、第一二极管和第一电容；所述电感第一端与LT3757芯片的信号输入(in)引脚相连，第二端与N型场应管的漏极相连；所述N型场应管的栅极与LT3757芯片的信号输出(GATE)引脚相连，源极与第一电阻的第一端和LT3757芯片的信号检测(SENSE)引脚相连；所述第一电阻的第二端接地；所述第一二极管的正极与电感的第二端相连，负极与第一电容的第一端相连；所述第一电容的第二端接地。

较佳地，所述倍压升压单元包括：多级倍压升压电路；每一级倍压升压电路包括一第二电容、一第三电容、一第二二极管和一第三二级管；所述第一级倍压升压电路的第二电容的第一端与所述第一二极管的正极相连，第二端与第二二极管的负极和第三二极管的正极相连；所述第一级倍压升压电路的第三电容的第一端与第二二极管的正极和第一电容的第一端相连，第二端与第三二极管的负极相连。

所述后续级倍压升压电路的第二电容的第一端与前一级第二电容的第二端相连，第二端与本级第二二极管的负极和第三二极管的正极相连；所述后续级倍压升压电路的第三电容的第一端与本级第二二极管的正极和前一级第三电容的第二端相连，第二端与本级第三二极管的负极相连；最后一级倍压升压电路的第三电容的第二端为倍压升压单元的电压输出端。