高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105790204A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610133051.0(22)申请日2016.03.09(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人王剑平陈小天汪啸吕陈昂黄康俞永华(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林超(51)Int.Cl.H02H3/08(2006.01)H02M1/32(2007.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置(57)摘要本发明公开了一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置。其中电源管理电路分别与精密基准电压电路、霍尔电流传感器电路、高速电压比较器电路、蜂鸣器驱动电路和高压脉冲电容放电电路相连接进行供电，高速电压比较器电路分别与精密基准电压电路、霍尔电流传感器电路、蜂鸣器驱动电路和高压脉冲电容放电电路相连接。本发明能够实时监测脉冲发生器主回路中的电流大小，及时切断电路，防止大电流损坏设备，具有耐高压、抗干扰能力强、能快速响应的特点。CN105790204ACN105790204A权利要求书1/2页1.一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：包括电源管理电路(1)、精密基准电压电路(2)、霍尔电流传感器电路(3)、高速电压比较器电路(4)、蜂鸣器驱动电路(5)和高压脉冲电容放电电路(6)；其中电源管理电路(1)分别与精密基准电压电路(2)、霍尔电流传感器电路(3)、高速电压比较器电路(4)、蜂鸣器驱动电路(5)和高压脉冲电容放电电路(6)相连接进行供电，高速电压比较器电路(4)分别与精密基准电压电路(2)、霍尔电流传感器电路(3)、蜂鸣器驱动电路(5)和高压脉冲电容放电电路(6)相连接。2.根据权利要求1所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述电源管理电路(1)包括电源接口CON1、电容C1～C6和15V-5V电源转换模块U1，15V-5V电源转换模块U1输入端2脚经电源接口CON1接+15V供电，电源接口CON1的1脚和2脚之间并联有陶瓷电容C1和钽电容C2，电源接口CON1的2脚和3脚之间并联有陶瓷电容C3和钽电容C4，电源接口CON1的1脚、2脚和3脚分别连接到+15V电源、地和-15V电源，15V-5V电源转换模块U1的输入端2脚接+15V电源，其输出端3脚和4脚并联有陶瓷电容C5和钽电容C6，经过转换后输出5V电源。3.根据权利要求1所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述的高速电压比较器电路(4)包括电压比较器芯片U4、电阻R1和电容C8～C10；电压比较器芯片U4的1脚接所述电源管理电路的5V电源，并经电容C8接地，电压比较器芯片U4的2脚经电容C9与地相连，电压比较器芯片U4的3脚经电容C10与地相连，电压比较器芯片U4的7脚经电容R1后接5V电源；电压比较器芯片U4的2脚霍尔电流传感器电路(3)的输出电压Vo，电压比较器芯片U4的3脚接到精密基准电压电路(2)输出的基准电压Vref，电压比较器芯片U4的7脚作为输出端连接到蜂鸣器驱动电路(5)和高压脉冲电容放电电路(6)。4.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述的精密基准电压电路(2)包括基准电压芯片U2和电位器VR1，基准稳压芯片U2的1脚与电位器VR1的2脚连接，电位器VR1的1脚和基准稳压芯片U2的3脚连接到5V电源，基准稳压芯片U2的2脚和电位器VR1的3脚接地，基准稳压芯片U2的输出端3脚接到所述高速电压比较器电路(4)电压比较器芯片U4的3脚。5.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述的霍尔电流传感器电路(3)包括霍尔电流传感器U3和电容C7，霍尔电流传感器U3的输出端3脚和接地端4脚之间并联有电容C7，霍尔电流传感器U3的两个电源端1脚和2脚分别接所述电源管理电路(1)输出的±15V电源供电，霍尔电流传感器U3的输出端3脚接所述高速电压比较器电路(4)电压比较器芯片U4的2脚。6.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述的蜂鸣器驱动电路(5)包括蜂鸣器B1、电阻R2～R3和三极管Q1，三极管Q1的基极、发射极分别通过电阻R3、电阻R2后与所述高速电压比较器电路(4)电压比较器芯片U4的7脚相连，三极管Q1的发射极与所述电源管理电路的5V电源相连，蜂鸣器B1的正负两极连接在三极管Q1的集电极与地之间。7.根据权利要求3所述的一种高压脉冲电场灭菌的击穿保护装置，其特征在于：所述的高压脉冲电容放电电路(6)包括高压电子开关T1、三极管Q2、电阻R4～R7和高压脉冲电容C11