[实用新型]一种复合高压脉冲电场、电场灭菌装置

摘要

本实用新型涉及电脉冲产生领域、生物医学和食品加工领域，针对现有技术存在的问题，提供一种复合高压脉冲电场、电场灭菌装置。通过集成电参数检测与波形参数控制于一体的触发控制电路触发微秒高压脉冲形成电路、纳秒高压脉冲形成电路，使其按照设定的脉冲波形参数和时序输出微秒、纳秒高压脉冲信号，共同加载到灭菌处理器上，在灭菌处理器上形成预设波形构型的复合高压脉冲电场加载，形成对细菌存活能力和繁殖能力的双重抑制，提升脉冲电场灭菌效能，延长处理后的材料的保质期。

主权项

一种复合高压脉冲电场产生装置，其特征在于包括：直流高压电源，用于将市电经逆变、升压、整流得到直流高电压信号；并同时给微秒高压脉冲形成电路以及纳秒高压脉冲形成电路供电；触发控制电路，用于控制直流高压电源、微秒高压脉冲形成电路及纳秒高压脉冲形成电路，并根据微秒高压脉冲形成电路的储能电容器充电情况、纳秒高压脉冲形成电路储能电容器的充电情况、以及根据实验目的设定的微秒脉冲和纳秒脉冲时序、重复频率、脉冲宽度分别对微秒高压脉冲形成电路及纳秒高压脉冲形成电路发送对应触发信号；触发控制电路检测微秒高压脉冲形成电路的储能电容器充电情况、纳秒高压脉冲形成电路储能电容器的充电情况，并根据检测数据调整直流高压电源对微秒、纳秒脉冲形成电路储能电容器的充电速率，使微秒、纳秒脉冲形成电路储能电容器的电压满足系统脉冲幅值、时序、重复频率和脉冲宽度的要求；微秒高压脉冲形成电路，用于通过直流高压电源进行充电，并根据触发控制电路发送的触发信号产生微秒高压脉冲信号；纳秒高压脉冲形成电路，用于通过直流高压电源进行充电，并根据触发控制电路发送的触发信号产生纳秒高压脉冲信号；微秒高压脉冲形成电路产生的微秒高压脉冲信号以及纳秒高压脉冲形成电路产生的纳秒高压脉冲信号共同加载到灭菌处理器上形成复合高压脉冲电场；所述纳秒高压脉冲形成电路包括第一充电电阻(1)、第一高压开关(2)、第一高压臂电阻(3)和第一低压臂电阻(4)、第一储能电容器(5)、第一脉冲变压器(6)、第一高压整流硅堆(7)、第一放电电容器(8)、锐化开关(9)、第一脉冲高压隔离硅堆(10)；直流高压电源模块与第一充电电阻(1)一端连接；第一充电电阻(1)另一端分别与第一高压开关(2)高压端、第一高压臂电阻(3)一端、储能电容器(5)一端连接；第一高压开关(2)低压端与地连接；第一高压臂电阻(3)另一端与第一低压臂电阻(4)一端连接，低压臂电阻(4)另一端与地连接；储能电容器(5)另一端与第一脉冲变压器(6)原边高压端连接，第一脉冲变压器(6)副边高压端与第一高压整流硅堆(7)一端连接，第一脉冲变压器(6)原边和副边低压端分别与地连接；第一高压整流硅堆(7)另一端分别与第一放电电容器(8)一端和锐化开关(9)一端连接，第一放电电容器(8)另一端与地连接；锐化开关(9)另一端与脉冲高压隔离硅堆(10)一端连接；脉冲高压隔离硅堆(10)另一端作为纳秒高压脉冲形成电路输出端；一般要求第一储能电容器(5)容值与第一放电电容器(8)的容值匹配或大于与第一放电电容器(8)的匹配容值，即C5≥nC8，n为变压器变比。在C5>nC8时，需在第一储能电容器(5)两端并联一个大电流脉冲硅堆，以防止第一储能电容器(5)反向充电。