[发明专利]一种参数可调的负高压脉冲电源装置及参数化调节方法

权利要求书

1.一种参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，包括参数输入模块、驱动控制模块、高压直流电源模块和开关模块；

参数输入模块，用于设置所需的负高压脉冲波形参数并发送至驱动控制模块；驱动控制模块，用于将设置的负高压脉冲波形参数处理并转化为开关模块的控制信号，并发送至开关模块；高压直流电源模块，用于给开关模块提供直流工作电压；开关模块，用于对接收到的控制信号做出相应的响应，并输出符合所设置的负高压脉冲波形参数的负高压脉冲；

其中，所述开关模块，由悬浮级联的m级开关组SWi组成，其中，i＝1,2,…,m；m大于2；驱动控制模块，能够输出m路控制信号，m路控制信号对m级开关组的工作状态进行控制和调节，改变最终输出的负高压脉冲波形参数。

2.根据权利要求1所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，开关模块中的每一级开关组均有一个用于接收控制信号的控制端，每一级开关组对控制信号的响应是相互独立的。

3.根据权利要求1所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，负高压脉冲波形参数包括上升沿、下降沿、电压幅值、重复频率、脉冲宽度和脉冲个数，且上述负高压脉冲波形参数连续可调或非连续可调。

4.根据权利要求3所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，m路控制信号给m个开关组分配一定的导通延时和关断延时，使m个开关组按照对应时序依次导通和关断，从而使负高压脉冲输出具有相应的上升沿和下降沿；其中：

在产生上升沿的过程中，m个开关组全部工作或部分工作，导通延时在工作的开关组中均匀分配或非均匀分配；

在产生下降沿的过程中，m个开关组全部工作或部分工作；关断延时在工作的开关组中均匀分配或非均匀分配。

5.根据权利要求3所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，m路控制信号给m个开关组分配一定的电压幅值参数，使m个开关组在高压直流电源的驱动下产生对应的电压，并通过串联叠加使负高压脉冲输出具有相应的电压幅值；其中，在产生一定电压幅值的过程中，m个开关组全部或部分工作；电压幅值参数在工作的开关组中均匀分配或非均匀分配。

6.根据权利要求3所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，控制信号给工作的开关组分配一定的导通持续时间参数，使所有工作的开关组在全部导通后维持相同的导通持续时间，然后再开始依次关断，使负高压脉冲输出具有相应的脉冲宽度；

根据接收的控制信号的频率，所有工作的开关组按照一定的周期导通和关断，使负高压脉冲输出具有相应的重复频率；

若设置有确定的输出脉冲个数，驱动控制模块会进行计数，当产生的脉冲个数达到所设置的脉冲个数时停止输出负高压脉冲，使负高压脉冲输出具有相应的脉冲个数。

7.根据权利要求1所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，驱动控制模块产生的控制信号为周期性、非周期性、部分时段周期性或部分时段非周期性；

驱动控制模块产生的控制信号为拥有全部负高压脉冲波形参数信息的单一控制信号，或者为分别拥有各参数信息的一系列控制信号的总和；

通过改变参数输入模块中所设置参数的任意一项或多项的数值，对驱动控制模块产生的控制信号进行即时的修改和调节。

8.根据权利要求1所述的参数可调的负高压脉冲电源装置，其特征在于，驱动控制模块采用的处理芯片为现场可编程门阵列FPGA、复杂可编程逻辑器件CPLD、专用集成电路ASIC、数字信号处理芯片DSP、单片机或ARM处理器。