一種可編程電磁脈沖發(fā)生器及電磁脈沖產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻電磁場技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可編程電磁脈沖發(fā)生器及電磁脈沖產(chǎn)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁場是有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體和總稱。隨時(shí)間變化的電場產(chǎn)生磁場，隨時(shí)間變化的磁場產(chǎn)生電場，兩者互為因果，形成電磁場。
[0003]電磁波頻率低時(shí)，主要借由有形的導(dǎo)電體才能傳遞。原因是在低頻的電振蕩中，磁電之間的相互變化比較緩慢，其能量幾乎全部返回原電路而沒有能量輻射出去；電磁波頻率高時(shí)即可以在自由空間內(nèi)傳遞，也可以束縛在有形的導(dǎo)電體內(nèi)傳遞。在自由空間內(nèi)傳遞的原因是在高頻率的電振蕩中，磁電互變甚快，能量不可能全部返回原振蕩電路，于是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去，不需要介質(zhì)也能向外傳遞能量，這就是一種電磁輻射。
[0004]根據(jù)磁場來源不同，磁場處理技術(shù)可分為永磁場處理技術(shù)、高頻電磁場處理技術(shù)、低頻高梯度磁場處理技術(shù)和變頻電磁場處理技術(shù)。這幾種技術(shù)及現(xiàn)行的實(shí)施方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)及一定的適用范圍，很難做到在低功耗、免維護(hù)、易安裝、高效率、時(shí)效長和功能全這六方面全面兼顧。
[0005]而超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。隨著人們對超聲波的不斷了解，超聲波技術(shù)在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。例如，在水處理過程中，可以通過超聲波殺死微生物體，從而實(shí)現(xiàn)殺菌、除垢等目的。但是，現(xiàn)有的超聲波設(shè)備的頻率往往是固定的，不能有效地殺滅不同微生物體或去除不同結(jié)構(gòu)的污垢等目的，功耗高、適用性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可編程電磁脈沖發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)電磁脈沖輸出頻率的可控調(diào)節(jié)，降低設(shè)備功耗和維護(hù)難度，提高適用范圍。
[0007]為解決以上技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種可編程電磁脈沖發(fā)生器，包括:
[0008]用于獲取變頻直流脈沖信息的外部連接端口 ；
[0009]用于根據(jù)所述變頻直流脈沖信息進(jìn)行現(xiàn)場編程，產(chǎn)生變頻直流脈沖的脈沖發(fā)生電路；
[0010]用于對所述脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)的脈沖頻率調(diào)制電路；以及，
[0011]用于為所述脈沖發(fā)生電路和所述脈沖頻率調(diào)制電路提供電源的供電裝置。
[0012]進(jìn)一步地，所述脈沖發(fā)生電路包括可編程微處理器和脈沖發(fā)射器；
[0013]所述可編程微處理器，用于根據(jù)從所述外部連接端口接入的變頻直流脈沖信息獲得PWM變頻調(diào)制信號，通過所述PWM變頻直流調(diào)制信號控制所述脈沖頻率調(diào)制電路的工作狀態(tài)；所述脈沖發(fā)射器，用于在所述脈沖頻率調(diào)制電路的控制下產(chǎn)生變頻直流脈沖信號。
[0014]進(jìn)一步地，所述可編程電磁脈沖發(fā)生器還包括功率調(diào)節(jié)電路；所述功率調(diào)節(jié)電路上設(shè)有脈沖放大電路；所述脈沖放大電路，用于對變頻直流脈沖信號進(jìn)行放大調(diào)節(jié)；所述脈沖發(fā)射器包括內(nèi)置有開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路，以及，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；所述驅(qū)動(dòng)電路，用于在所述脈沖頻率調(diào)制電路的控制下，驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)管根據(jù)PWM變頻調(diào)制信號的占空比執(zhí)行打開或關(guān)閉操作，以產(chǎn)生數(shù)字變頻直流脈沖信號；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，用于將所述脈沖放大電路放大調(diào)節(jié)后的數(shù)字變頻直流脈沖信號轉(zhuǎn)換為模擬變頻直流脈沖信號。
[0015]優(yōu)選地，所述供電裝置包括數(shù)字電源和模擬電源；所述數(shù)字電源，用于對所述可編程微處理器、所述脈沖發(fā)射器和所述脈沖頻率調(diào)制電路進(jìn)行供電；所述模擬電源，用于對所述功率調(diào)節(jié)電路進(jìn)行供電。
[0016]再進(jìn)一步地，所述脈沖發(fā)生電路還包括脈沖強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路；所述脈沖強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路，用于對變頻直流脈沖的電壓信號強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0017]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種可編程電磁脈沖產(chǎn)生方法，包括：
[0018]對可編程電磁脈沖發(fā)生器進(jìn)行供電；
[0019]通過所述可編程電磁脈沖發(fā)生器上的外部連接端口獲取變頻直流脈沖信息；
[0020]通過所述可編程電磁脈沖發(fā)生器根據(jù)所述變頻直流脈沖信息進(jìn)行現(xiàn)場編程，產(chǎn)生變頻直流脈沖信號；并對所述變頻直流脈沖信號進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。
[0021]在一種可實(shí)現(xiàn)方式中，通過所述可編程電磁脈沖發(fā)生器上的外部連接端口獲取變頻直流脈沖信息，包括：
[0022]從外部連接端口獲取預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)模擬變頻直流脈沖信號的頻率，并根據(jù)所述預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)模擬變頻直流脈沖信號的頻率生成變頻直流脈沖信息。
[0023]進(jìn)一步地，通過所述可編程電磁脈沖發(fā)生器根據(jù)所述變頻直流脈沖信息進(jìn)行現(xiàn)場編程，產(chǎn)生變頻直流脈沖信號，包括：
[0024]根據(jù)所述變頻直流脈沖信息進(jìn)行現(xiàn)場編程，產(chǎn)生PWM變頻調(diào)制信號；
[0025]通過所述PWM變頻直流調(diào)制信號產(chǎn)生頻率調(diào)制機(jī)制；
[0026]在所述PWM變頻直流調(diào)制信號的控制下，根據(jù)所述頻率調(diào)制機(jī)制產(chǎn)生相應(yīng)的變頻直流脈沖信號。
[0027]在一種可實(shí)現(xiàn)的方式中，在所述PWM變頻直流調(diào)制信號的控制下，根據(jù)所述頻率調(diào)制機(jī)制產(chǎn)生相應(yīng)的變頻直流脈沖信號，包括：
[0028]驅(qū)動(dòng)可編程電磁脈沖發(fā)生器內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路中的開關(guān)管根據(jù)所述PWM變頻調(diào)制信號的占空比執(zhí)行打開或關(guān)閉操作，以產(chǎn)生數(shù)字變頻直流脈沖信號；
[0029]對所述數(shù)字變頻直流脈沖信號進(jìn)行放大調(diào)節(jié)；
[0030]將所述脈沖放大電路放大調(diào)節(jié)后的數(shù)字變頻直流脈沖信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生成所述目標(biāo)模擬變頻直流脈沖信號。
[0031]進(jìn)一步地，所述的可編程電磁脈沖產(chǎn)生方法還包括：
[0032]對變頻直流脈沖的電壓信號強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)；并且，對所述可編程電磁脈沖發(fā)生器中的數(shù)字電路和模擬電路進(jìn)行獨(dú)立供電。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的可編程電磁脈沖技術(shù)方案，可以根據(jù)外部連接端口所獲取的變頻直流脈沖信息進(jìn)行現(xiàn)場編程，并對所述脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)，產(chǎn)生變頻直流脈沖信號；并且，可在可編程電磁脈沖發(fā)生器中內(nèi)置可編程微處理器，通過該可編程微處理器根據(jù)所述變頻直流脈沖信息產(chǎn)生占空比可調(diào)節(jié)的PffM(Pulse WidthModulat1n，脈沖寬度調(diào)制)信號，用于產(chǎn)生頻率調(diào)整信號，從而通過該頻率調(diào)整信號對待產(chǎn)生的直流脈沖信號頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合而通過外部連接端口輸入不同的頻率信息從而獲得相應(yīng)頻率的目標(biāo)模擬電磁脈沖信號；此外，還可以通過功率調(diào)節(jié)電路和脈沖強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路實(shí)現(xiàn)對電磁脈沖信號的功率調(diào)節(jié)和電壓強(qiáng)度調(diào)節(jié)。當(dāng)電磁脈沖信號的頻率處于超聲波或類超聲波頻段時(shí)，可以將本發(fā)明提供的可編程電磁脈沖發(fā)生器應(yīng)用至飲用水、循環(huán)水、燃油及冷媒等各種流體處理行業(yè)中，提高電磁脈沖發(fā)生器的適用性和運(yùn)行效率，且由于可以避免流體與電磁脈沖發(fā)生器的直接接觸，可以有效避免對流體的二次污染和降低設(shè)備的維護(hù)難度與維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)在極低功率(