一种可编程电磁脉冲发生器及电磁脉冲产生方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频电磁场技术领域，尤其涉及一种可编程电磁脉冲发生器及电磁脉冲产生方法。
【背景技术】
[0002]电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。
[0003]电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种电磁辐射。
[0004]根据磁场来源不同，磁场处理技术可分为永磁场处理技术、高频电磁场处理技术、低频高梯度磁场处理技术和变频电磁场处理技术。这几种技术及现行的实施方法各有其优缺点及一定的适用范围，很难做到在低功耗、免维护、易安装、高效率、时效长和功能全这六方面全面兼顾。
[0005]而超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。随着人们对超声波的不断了解，超声波技术在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。例如，在水处理过程中，可以通过超声波杀死微生物体，从而实现杀菌、除垢等目的。但是，现有的超声波设备的频率往往是固定的，不能有效地杀灭不同微生物体或去除不同结构的污垢等目的，功耗高、适用性差。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是，提供一种可编程电磁脉冲发生器，实现电磁脉冲输出频率的可控调节，降低设备功耗和维护难度，提高适用范围。
[0007]为解决以上技术问题，一方面，本发明实施例提供一种可编程电磁脉冲发生器，包括:
[0008]用于获取变频直流脉冲信息的外部连接端口 ；
[0009]用于根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生变频直流脉冲的脉冲发生电路；
[0010]用于对所述脉冲发生电路产生的脉冲信号进行频率调节的脉冲频率调制电路；以及，
[0011]用于为所述脉冲发生电路和所述脉冲频率调制电路提供电源的供电装置。
[0012]进一步地，所述脉冲发生电路包括可编程微处理器和脉冲发射器；
[0013]所述可编程微处理器，用于根据从所述外部连接端口接入的变频直流脉冲信息获得PWM变频调制信号，通过所述PWM变频直流调制信号控制所述脉冲频率调制电路的工作状态；所述脉冲发射器，用于在所述脉冲频率调制电路的控制下产生变频直流脉冲信号。
[0014]进一步地，所述可编程电磁脉冲发生器还包括功率调节电路；所述功率调节电路上设有脉冲放大电路；所述脉冲放大电路，用于对变频直流脉冲信号进行放大调节；所述脉冲发射器包括内置有开关管的驱动电路，以及，数模转换电路；所述驱动电路，用于在所述脉冲频率调制电路的控制下，驱动所述开关管根据PWM变频调制信号的占空比执行打开或关闭操作，以产生数字变频直流脉冲信号；所述数模转换电路，用于将所述脉冲放大电路放大调节后的数字变频直流脉冲信号转换为模拟变频直流脉冲信号。
[0015]优选地，所述供电装置包括数字电源和模拟电源；所述数字电源，用于对所述可编程微处理器、所述脉冲发射器和所述脉冲频率调制电路进行供电；所述模拟电源，用于对所述功率调节电路进行供电。
[0016]再进一步地，所述脉冲发生电路还包括脉冲强度调节电路；所述脉冲强度调节电路，用于对变频直流脉冲的电压信号强度进行调节。
[0017]另一方面，本发明实施例还提供了一种可编程电磁脉冲产生方法，包括：
[0018]对可编程电磁脉冲发生器进行供电；
[0019]通过所述可编程电磁脉冲发生器上的外部连接端口获取变频直流脉冲信息；
[0020]通过所述可编程电磁脉冲发生器根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生变频直流脉冲信号；并对所述变频直流脉冲信号进行频率调节。
[0021]在一种可实现方式中，通过所述可编程电磁脉冲发生器上的外部连接端口获取变频直流脉冲信息，包括：
[0022]从外部连接端口获取预先设定的目标模拟变频直流脉冲信号的频率，并根据所述预先设定的目标模拟变频直流脉冲信号的频率生成变频直流脉冲信息。
[0023]进一步地，通过所述可编程电磁脉冲发生器根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生变频直流脉冲信号，包括：
[0024]根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生PWM变频调制信号；
[0025]通过所述PWM变频直流调制信号产生频率调制机制；
[0026]在所述PWM变频直流调制信号的控制下，根据所述频率调制机制产生相应的变频直流脉冲信号。
[0027]在一种可实现的方式中，在所述PWM变频直流调制信号的控制下，根据所述频率调制机制产生相应的变频直流脉冲信号，包括：
[0028]驱动可编程电磁脉冲发生器内置驱动电路中的开关管根据所述PWM变频调制信号的占空比执行打开或关闭操作，以产生数字变频直流脉冲信号；
[0029]对所述数字变频直流脉冲信号进行放大调节；
[0030]将所述脉冲放大电路放大调节后的数字变频直流脉冲信号进行数模转换，生成所述目标模拟变频直流脉冲信号。
[0031]进一步地，所述的可编程电磁脉冲产生方法还包括：
[0032]对变频直流脉冲的电压信号强度进行调节；并且，对所述可编程电磁脉冲发生器中的数字电路和模拟电路进行独立供电。
[0033]本发明实施例提供的可编程电磁脉冲技术方案，可以根据外部连接端口所获取的变频直流脉冲信息进行现场编程，并对所述脉冲发生电路产生的脉冲信号进行频率调节，产生变频直流脉冲信号；并且，可在可编程电磁脉冲发生器中内置可编程微处理器，通过该可编程微处理器根据所述变频直流脉冲信息产生占空比可调节的PffM(Pulse WidthModulat1n，脉冲宽度调制)信号，用于产生频率调整信号，从而通过该频率调整信号对待产生的直流脉冲信号频率进行调节。用户可根据实际应用场合而通过外部连接端口输入不同的频率信息从而获得相应频率的目标模拟电磁脉冲信号；此外，还可以通过功率调节电路和脉冲强度调节电路实现对电磁脉冲信号的功率调节和电压强度调节。当电磁脉冲信号的频率处于超声波或类超声波频段时，可以将本发明提供的可编程电磁脉冲发生器应用至饮用水、循环水、燃油及冷媒等各种流体处理行业中，提高电磁脉冲发生器的适用性和运行效率，且由于可以避免流体与电磁脉冲发生器的直接接触，可以有效避免对流体的二次污染和降低设备的维护难度与维护成本，实现在极低功率(