[发明专利]一种频率和强度可调的摆动磁场发生装置及发生方法

说明书

本发明涉及一种频率和强度可调的摆动磁场发生装置及发生方法，所述装置包括升压模块，整流模块，滤波电容，逆变桥模块，限流模块，电压检测模块，储能电容，两个单向可控开关器件，两组线圈；两组线圈共用一个储能电容；在控制系统的作用下对储能电容进行正反充电，储能电容对两组线圈进行放电，电流依次流过两组线圈产生摆动磁场。本发明通过对储能电容进行正反充电，不但缩短了对储能电容的充电时长，而且节省了电能的消耗，并且可以显著提高摆动磁场频率。

技术领域

本发明属于生物电磁技术领域，具体涉及一种频率和强度可调的摆动磁场发生装置及发生方法，适用于生物或者细胞研究。

背景技术

随着现代生物医学的不断进步，生物电磁技术也迸发出前所未有的生机和活力。摆动磁场对生物电磁的研究必不可少，现有的摆动磁场的装置一般是通过直流电源对线圈供电的通断及方向切换来实现，摆动磁场难以实现磁场强度和频率可以调节，并且摆动磁场的强度难以做到很大，频率也较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有摆动磁场发生装置的不足，提高摆动磁场装置的灵活性、电能利用的高效性。本发明提出一种利用储能电容分别对两组电感线圈放电依次产生正弦脉冲的摆动磁场发生装置及发生方法，通过控制储能电容放电时的电压大小和储能电容对同一电感线圈两次放电之间的间隔分别调节摆动磁场的强度和频率。

本发明提出以下技术方案：

一种频率和强度可调的摆动磁场发生装置，该装置包括升压模块，整流模块，滤波电容，逆变桥模块，电压检测模块，储能电容，单向可控开关器件，两组线圈，控制系统；其中，

工频交流电与升压模块的输入端连接，升压模块的输出端连接整流模块的输入端，整流模块的输出端连接滤波电容，逆变桥模块的输入端通过限流模块连接在滤波电容两端，逆变桥模块的输出端接在储能电容两端，电压检测模块连接在储能电容两端用于检测储能电容电压，储能电容经过单向可控开关器件连接两组线圈；

所述升压模块用于将工频交流电进行电压抬升；

所述整流模块和滤波电容用于对电压抬升后的交流电进行整流、滤波；

所述的逆变桥模块用于对储能电容进行正向、反向充电和充电电压大小控制；

所述的单向可控开关器件和两组线圈用于通过电流产生摆动磁场。

进一步的，所述整流模块包括多个整流二极管。

进一步的，所述单向可控开关器件为晶闸管，两组线圈分别与一晶闸管相连。

进一步的，所述控制系统基于电压检测模块的检测结果，控制逆变桥模块对储能电容的充电时长进而控制对储能电容的充电电压大小；控制系统调整储能电容对线圈两次放电之间的时间间隔来改变摆动磁场的频率。

进一步的，所述两组线圈中的每组包含为一个或多个线圈。

本发明还提供了一种频率和强度可调的摆动磁场发生方法，所述方法包括：

将工频交流电进行电压抬升；

对电压抬升后的交流电进行整流、滤波；

对储能电容进行正向、反向充电和充电电压大小控制；

通过储能电容的放电电流产生摆动磁场；

其中，对储能电容进行正向、反向充电包括：首先对储能电容进行正向充电，结束后储能电容对励磁线圈进行放电，放电结束后储能电容两端电压大小和极性发生改变，再对储能电容进行反向充电，充电结束后储能电容再对另一励磁线圈进行放电，放电结束后储能电容两端电压大小和极性再次发生改变。

进一步的，每次对储能电容的充电都是在储能电容已有电压的基础上进行的。