[发明专利]一种用于脉冲电源的触发脉宽调整电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种用于脉冲电源的触发脉宽调整电路。

背景技术

脉冲电源具有断续供电的特点，在很多领域都获得了广泛的应用，比如高能量物理、粒子加速器、金属材料的加工处理、食品的杀菌消毒、环境的除尘除菌等。

一种常用的脉冲电源包括储能元件、开关管组和脉冲变压器。由触发脉冲信号控制开关管组处于导通或关断，从而使得脉冲变压器对储能元件充电或者放电，形成脉冲变压器的初级侧的谐振电流。触发脉冲信号导通开关管组时，储能元件接入脉冲变压器的初级侧，储能元件对脉冲变压器的初级侧放电，这个放电电流构成谐振电流的正值部分；储能元件放电完毕后，脉冲变压器线圈储存的电能对储能元件充电，这个充电电流构成谐振电流的负值部分。其中，触发脉冲信号的脉冲宽度要大于谐振电流的正值信号的宽度，并且小于谐振电流的完整信号的宽度，即正值信号与负值信号的总宽度。

然而工况发生变化时，例如当负载不同时，谐振电流的电流宽度也会发生变化，因此触发脉宽也要随之变化，否则会造成开关管组的强关，例如在谐振电流不为负值时关断开关管组，对设备的运行造成不良影响，轻则损坏设备，重则造成安全事故。

目前通常根据不同的负载设置几种固定的触发脉宽，当负载发生变化时，需要通过拨码开关选择对应的触发脉宽。然而，这种方式需要人为的方式进行操作，不仅浪费了较多的人力，而且如果不及时改变触发脉宽，还有可能对设备的运行造成不良影响，安全性较低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种用于脉冲电源的触发脉宽调整电路，能够根据谐振电流自适应地调整触发脉冲信号的触发脉宽，从而节省了人力并提高了安全性。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

本发明提供了一种用于脉冲电源的触发脉宽调整电路，包括：

方波生成电路，用于根据脉冲电源的谐振电流生成第一方波信号，所述第一方波信号的高电平与所述谐振电流的负值信号对应；

第一触发器，用于根据所述第一方波信号生成第二方波信号，所述第二方波信号为对所述第一方波信号进行上升沿触发生成的信号，所述第二方波信号的脉宽小于所述第一方波信号的脉宽；

第二触发器，用于根据所述第二方波信号生成第三方波信号，所述第三方波信号为对所述第二方波信号进行下降沿触发生成的信号的反向信号；

第三触发器，用于根据待调整的触发脉冲信号生成第四方波信号，所述第四方波信号为对所述待调整的触发脉冲信号进行上升沿触发生成的信号，所述第四方波信号的脉宽大于所述谐振电流的电流宽度；

第四触发器，用于根据所述第三方波信号和所述第四方波信号生成调整后的触发脉冲信号，所述调整后的触发脉冲信号的上升沿与所述第四方波信号的上升沿的时刻相同，所述调整后的触发脉冲信号的下降沿与所述第三方波信号的下降沿的时刻相同。

可选的，还包括：

第一光电耦合器，用于将所述第一方波信号进行光电隔离后输出至所述第一触发器；和/或

第二光电耦合器，用于将所述待调整的触发脉冲信号进行光电隔离后输出至所述第三触发器。

可选的，所述方波生成电路包括：

反向转换电路，用于将所述谐振电流的正值信号和负值信号进行反向处理生成反向的谐振电流；

比较器，用于将所述反向的谐振电流对应的电压值与基准值进行比较，生成所述第一方波信号。

可选的，所述基准值为0，或者为区间(0，1)伏中的任意值。

可选的，所述反向转换电路包括：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第一运放(U1)、第二运放(U2)、第三运放(U3)、第四运放(U4)、和双向瞬变抑制二极管(D1)；

所述第一电阻(R1)的第一端连接所述第二电阻(R2)的第一端、所述双向瞬变抑制二极管(D1)的第一端和地，所述第一电阻(R1)的第二端连接所述第三电阻(R3)的第一端和所述双向瞬变抑制二极管(D1)的第二端，所述第一电阻(R1)的第二端的电流为所述脉冲电源的谐振电流；

所述第二电阻(R2)的第二端连接所述第一运放(U1)的正向输入端，所述第三电阻(R3)的第二端连接所述第二运放(U2)的正向输入端；