[发明专利]一种产生脉冲信号的电路及产生脉冲信号的方法

说明书

本发明涉及高压脉冲信号领域，具体是涉及一种产生脉冲信号的电路及产生脉冲信号的方法。该电路包括串联的第一开关组件、第二开关组件和充放电容，用于给充放电容供电的电源，以及与第二开关组件并联的负载电阻；第一开关组件和第二开关组件均由触发信号控制启闭状态；负载电阻两端的电压用于产生脉冲信号。本发明将负载电阻与IGBT晶体管并联，可以去除IGBT晶体管上的电荷对负载电阻的干扰。因此，本发明通过充放电容在负载电阻上产生的高压脉冲信号的上升沿和下降沿均具有较大的陡度，更接近于矩形高压脉冲信号，以便于更好得应用于肿瘤的治疗。

技术领域

本发明涉及高压脉冲信号领域，具体是涉及一种产生脉冲信号的电路及产生脉冲信号的方法。

背景技术

高压脉冲信号在二次离子质谱仪、电磁脉冲技术研究、有害废气处理、脉冲激励等离子体射流灭菌、生物医学治疗等领域有着广泛的应用。以生物医学治疗领域为例，高压脉冲信号通过治疗探针作用于肿瘤组织，释放高压脉冲“击破”肿瘤细胞，最后细胞发生凋亡完成肿瘤治疗的全过程，由于细胞组织可等效为电阻和电容的串并联系统，高压脉冲作用于细胞组织实则是对其充电的过程，因此生物医学领域对对脉冲陡度有着严格的要求。

现有的产生脉冲信号的电路产生的脉冲信号，其上升沿和下降沿变化缓慢，导致脉冲信号并不是所需要的矩形脉冲信号，以此导致所产生的脉冲信号降低了对肿瘤细胞的治疗效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供了一种产生脉冲信号的电路，能够提高所产生的脉冲信号的上升沿和下降沿的陡度，以此使得脉冲信号更接近于矩形脉冲信号，从而使得所产生的脉冲信号能够更好的应用于肿瘤细胞的治疗。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种产生脉冲信号的电路，该电路包括串联的第一开关组件、第二开关组件和充放电容，用于给充放电容供电的电源，以及与第二开关组件并联的负载电阻；

所述第一开关组件和第二开关组件均由触发信号控制启闭状态；所述负载电阻两端的电压用于产生脉冲信号。

进一步，所述第一开关组件包括第一开关单元，第一开关单元包括第一晶体管，与第一晶体管并联的用于防止第一晶体管被击穿的第一保护组件；

所述第二开关组件包括第二开关单元，所述第二开关单元包括第二晶体管，与第二晶体管并联的用于防止第二晶体管被击穿的第二保护组件；

所述第一晶体管、第二晶体管和充放电容构成串联，所述负载电阻与第二晶体管并联。

进一步优选的，所述第一晶体管的电性参数和第二晶体管的电性参数相同，且第一晶体管的电性参数和第二晶体管的电性参数均包括耐压、最大电流、开启电压、输入输出电容、开启与关断时间，所述第一保护组件的电性参数与第二保护组件的电性参数相同。

进一步优选的，所述第一开关单元的数量和第二开关单元的数量相等，所述第一开关单元中的各个第一晶体管与第二开关单元中的各个第二晶体管构成串联电路。

进一步优选的，所述第一保护组件包括串联的第二电阻和第一电容，以及与第二电阻和第一电容并联的第一电阻；所述第一晶体管为第一IGBT晶体管，所述第一IGBT晶体管的C极与第一电阻的一端以及第二电阻的一端均连接，所述第二电阻的另一端与第一电容的一端相连接，所述第一电阻的另一端以及第一电容的另一端均与第一IGBT晶体管的E极相连接，所述第一IGBT晶体管的G极连接触发信号trig_1；

所述第二保护组件包括串联的第四电阻和第二电容，以及与第四电阻和第二电容并联的第三电阻；所述第二晶体管为第二IGBT晶体管，所述第二IGBT晶体管的C极与第四电阻的一端以及第三电阻的一端相连接，所述第四电阻的另一端与第二电容的一端相连接，所述第三电阻的另一端以及第二电容的另一端均与第二IGBT晶体管的E极相连接，所述第二IGBT晶体管的G极连接触发信号trig_2；