一種可編程電磁脈沖發生器及電磁脈沖產生方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變頻電磁場技術領域，尤其涉及一種可編程電磁脈沖發生器及電磁脈沖產生方法。
【背景技術】
[0002]電磁場是有內在聯系、相互依存的電場和磁場的統一體和總稱。隨時間變化的電場產生磁場，隨時間變化的磁場產生電場，兩者互為因果，形成電磁場。
[0003]電磁波頻率低時，主要借由有形的導電體才能傳遞。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；電磁波頻率高時即可以在自由空間內傳遞，也可以束縛在有形的導電體內傳遞。在自由空間內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，不需要介質也能向外傳遞能量，這就是一種電磁輻射。
[0004]根據磁場來源不同，磁場處理技術可分為永磁場處理技術、高頻電磁場處理技術、低頻高梯度磁場處理技術和變頻電磁場處理技術。這幾種技術及現行的實施方法各有其優缺點及一定的適用范圍，很難做到在低功耗、免維護、易安裝、高效率、時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，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，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，超聲波技術在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。例如，在水處理過程中，可以通過超聲波殺死微生物體，從而實現殺菌、除垢等目的。但是，現有的超聲波設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構的污垢等目的，功耗高、適用性差。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是，提供一種可編程電磁脈沖發生器，實現電磁脈沖輸出頻率的可控調節，降低設備功耗和維護難度，提高適用范圍。
[0007]為解決以上技術問題，一方面，本發明實施例提供一種可編程電磁脈沖發生器，包括:
[0008]用于獲取變頻直流脈沖信息的外部連接端口 ；
[0009]用于根據所述變頻直流脈沖信息進行現場編程，產生變頻直流脈沖的脈沖發生電路；
[0010]用于對所述脈沖發生電路產生的脈沖信號進行頻率調節的脈沖頻率調制電路；以及，
[0011]用于為所述脈沖發生電路和所述脈沖頻率調制電路提供電源的供電裝置。
[0012]進一步地，所述脈沖發生電路包括可編程微處理器和脈沖發射器；
[0013]所述可編程微處理器，用于根據從所述外部連接端口接入的變頻直流脈沖信息獲得PWM變頻調制信號，通過所述PWM變頻直流調制信號控制所述脈沖頻率調制電路的工作狀態；所述脈沖發射器，用于在所述脈沖頻率調制電路的控制下產生變頻直流脈沖信號。
[0014]進一步地，所述可編程電磁脈沖發生器還包括功率調節電路；所述功率調節電路上設有脈沖放大電路；所述脈沖放大電路，用于對變頻直流脈沖信號進行放大調節；所述脈沖發射器包括內置有開關管的驅動電路，以及，數模轉換電路；所述驅動電路，用于在所述脈沖頻率調制電路的控制下，驅動所述開關管根據PWM變頻調制信號的占空比執行打開或關閉操作，以產生數字變頻直流脈沖信號；所述數模轉換電路，用于將所述脈沖放大電路放大調節后的數字變頻直流脈沖信號轉換為模擬變頻直流脈沖信號。
[0015]優選地，所述供電裝置包括數字電源和模擬電源；所述數字電源，用于對所述可編程微處理器、所述脈沖發射器和所述脈沖頻率調制電路進行供電；所述模擬電源，用于對所述功率調節電路進行供電。
[0016]再進一步地，所述脈沖發生電路還包括脈沖強度調節電路；所述脈沖強度調節電路，用于對變頻直流脈沖的電壓信號強度進行調節。
[0017]另一方面，本發明實施例還提供了一種可編程電磁脈沖產生方法，包括：
[0018]對可編程電磁脈沖發生器進行供電；
[0019]通過所述可編程電磁脈沖發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生器根據所述變頻直流脈沖信息進行現場編程，產生變頻直流脈沖信號；并對所述變頻直流脈沖信號進行頻率調節。
[0021]在一種可實現方式中，通過所述可編程電磁脈沖發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先設定的目標模擬變頻直流脈沖信號的頻率，并根據所述預先設定的目標模擬變頻直流脈沖信號的頻率生成變頻直流脈沖信息。
[0023]進一步地，通過所述可編程電磁脈沖發生器根據所述變頻直流脈沖信息進行現場編程，產生變頻直流脈沖信號，包括：
[0024]根據所述變頻直流脈沖信息進行現場編程，產生PWM變頻調制信號；
[0025]通過所述PWM變頻直流調制信號產生頻率調制機制；
[0026]在所述PWM變頻直流調制信號的控制下，根據所述頻率調制機制產生相應的變頻直流脈沖信號。
[0027]在一種可實現的方式中，在所述PWM變頻直流調制信號的控制下，根據所述頻率調制機制產生相應的變頻直流脈沖信號，包括：
[0028]驅動可編程電磁脈沖發生器內置驅動電路中的開關管根據所述PWM變頻調制信號的占空比執行打開或關閉操作，以產生數字變頻直流脈沖信號；
[0029]對所述數字變頻直流脈沖信號進行放大調節；
[0030]將所述脈沖放大電路放大調節后的數字變頻直流脈沖信號進行數模轉換，生成所述目標模擬變頻直流脈沖信號。
[0031]進一步地，所述的可編程電磁脈沖產生方法還包括：
[0032]對變頻直流脈沖的電壓信號強度進行調節；并且，對所述可編程電磁脈沖發生器中的數字電路和模擬電路進行獨立供電。
[0033]本發明實施例提供的可編程電磁脈沖技術方案，可以根據外部連接端口所獲取的變頻直流脈沖信息進行現場編程，并對所述脈沖發生電路產生的脈沖信號進行頻率調節，產生變頻直流脈沖信號；并且，可在可編程電磁脈沖發生器中內置可編程微處理器，通過該可編程微處理器根據所述變頻直流脈沖信息產生占空比可調節的PffM(Pulse WidthModulat1n，脈沖寬度調制)信號，用于產生頻率調整信號，從而通過該頻率調整信號對待產生的直流脈沖信號頻率進行調節。用戶可根據實際應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頻率的目標模擬電磁脈沖信號；此外，還可以通過功率調節電路和脈沖強度調節電路實現對電磁脈沖信號的功率調節和電壓強度調節。當電磁脈沖信號的頻率處于超聲波或類超聲波頻段時，可以將本發明提供的可編程電磁脈沖發生器應用至飲用水、循環水、燃油及冷媒等各種流體處理行業中，提高電磁脈沖發生器的適用性和運行效率，且由于可以避免流體與電磁脈沖發生器的直接接觸，可以有效避免對流體的二次污染和降低設備的維護難度與維護成本，實現在極低功率(