[发明专利]一种超声功率直流偏置脉冲激励电源

权利要求书

1.一种超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，包括前置升压电路、储能电路、输出逆变电路、反激稳压电路、采样电路、驱动电路以及控制器，其中低压供电电源与前置升压电路相连，将升压后电能存储在储能电路中以形成一高一低两个稳压源，储能电路中两个电压源输入到输出逆变电路，经输出逆变电路逆变后形成直流偏置脉冲输出，多余的电能经反激稳压电路变压后返回到前置升压电路实现能量回收；采样电路对输出逆变电路的输入电压和输出电压以及反激稳压电路的输入电压进行采样，将采样信号发送到控制器；控制器根据采样信号，通过驱动电路对前置升压电路、反激稳压电路以及输出逆变电路进行控制，以产生符合预设要求的直流偏置脉冲电压。

2.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述前置升压电路采用推挽升压结构，低压供电电源输入的低压直流电在该前置升压电路的隔离变压倍压整流作用下得到高压直流电。

3.根据权利要求2所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述前置升压电路包括升压变压器、功率管开关电路、次级线圈、快恢复二极管和电容，在功率管开关电路的作用下，升压变压器将直流电高倍升压，在次级线圈中产生隔离的高频高压交流电，该高压交流电经两个快恢复二极管和两个电容组成的高频倍压整流电路后形成一个可调高压直流电源。

4.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述储能电路由两个耐压值高过一定值的电容串联组成，高压经两电容分压后作为低压电源输出。

5.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述输出逆变电路采用半桥逆变电路结构，并且半桥上管漏极与前置升压电路输出相连，下管源极与储能电路中分压点相连，输出逆变电路在程序控制下将高、低两个直流电压交替切换输出到负载实现频率、高低幅值都可调的偏置脉冲电压。

6.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述反激稳压电路采用反激拓扑结构，将储能电路中的多余电能返回到前置升压电路中实现低压稳压源的电压稳定。

7.根据权利要求6所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述反激稳压电路采用高耐压MOS管。

8.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述驱动电路实现控制器输出PWM控制信号的隔离以及功率放大，驱动前置升压电路、输出逆变电路、反激稳压电路中对应的功率管。

9.根据权利要求1所述的超声功率直流偏置脉冲激励电源，其特征在于，所述控制器主控采用单片机，人机交互通过LCD及按钮或串口实现输出频率、峰谷电压幅值的参数设置，运行时通过采样电路获得实时输出值，在程序控制下保证波形幅值稳定。