高压快速脉冲放电的脉冲特性控制的研究

高压(千伏级)快速(亚纳秒～纳秒)电脉冲为当前许多前沿学科和军事技术所迫切需要。本文在对亚纳秒脉冲放电特性进行了研究的基础上,综合研究了脉冲放电回路参量对输出脉冲特性的影响及高压快速的特点,提出了两种对输出高压快速脉冲特性参量控制的方法:1)改变亚纳秒脉冲放电管的阳级等效分布电容实现对高压快速脉冲宽度的控制,2)利用亚纳秒脉冲放电管的阳级等效分布电容、阴级等效分布电容、阴级等效分布电感的合理组合实现对高压快速脉冲的前沿和宽度的控制,从而得到了脉冲特性可控的高压快速脉冲源。     

乳状液膜分离——电破乳技术实验研究

针对乳状液膜分离技术中重要环节—破乳，比较旋流、脉冲高压静电破乳与脉冲高压静电破乳技术原理。试验结果表明，旋流、脉冲高压静电破乳技术比脉冲高压静电破乳技术的效率要高。     

可控脉冲信号发生器的设计

数字信号由于具有抗干扰能力强、无噪声积累,便于存储、处理和交换等一系列优点,已经成为现代控制领域的主要处理信号.要求改变脉冲信号的周期、占空比和输出脉冲个数可控的电路模块在很多控制领域都有应用.本文介绍了一种基于FPGA芯片的可控输出信号周期、占空比和信号个数的设计方法.应用时钟管理模块对输入时钟进行倍频来提高输出信号的周期范围和精度;调用IP核来完成相应的数学运算;应用两个可控减计数器来控制每一周期内高低电平的持续时间;应用数量控制计数器对输出的脉冲进行计数,控制输出量.该设计运行在ALTERA公司的clcyone芯片上,取得良好的效果,具有灵活高效的优点.     

应用于食品杀菌的高循环线性脉冲调制器研究

高压脉冲电源是高压脉冲杀菌的关键部件之一,其中高压脉冲的脉冲宽度、脉冲间隔的调节问题是急待解决的问题.介绍一种应用于食品杀菌设备中的高循环脉冲调制器,其具有最大重复脉冲700pps、脉宽14μs,且能驱动5.5MW超高频调制管.闸流管要保持足够的恢复时间,就需采用充电控制系统,充电晶闸管组能控制峰值达50A充电电流,该装置最大输出功率为205kW.     

组合体脉冲真空电弧源的初步研究

为得到高密度的等离子体,设计研制了组合体脉冲真空电弧源,它由4套脉冲真空电弧源组合而成.测量了脉冲真空电弧源弧压与弧流的关系;利用静电探针测量了组合体脉冲真空电弧源和单套脉冲真空电弧源产生的等离子体,得到了探针饱和电流(与等离子体密度成正比)与弧压的关系,以及等离子体密度的轴向分布情况;采用飞行时间方法估测了等离子体的飞行速度.组合脉冲真空电弧源最大等离子体密度达到8×1012 cm-3.     

用于飞行时间质谱仪的高压延时脉冲串发生器的研制

介绍了一种高压延时脉冲串发生器的原理和测试结果。该发生器使用简单的RC电路,通过延时调节、脉冲串产生和高压脉冲串产生三个步骤实现了0～±800V高压脉冲串的输出。此高压脉冲串上升沿小于100ns,可实现2μs～30ms的延时,产生的脉冲串总宽度可在1～10ms内调节,脉冲串内脉冲频率为1～10kHz可调,且产生的波形稳定,误差不超过1%,可用作垂直引入式飞行时间质谱仪里的推斥电源,用于离子的采样。同时介绍了电路各部分的调节方法、波形的输出及抖动情况,分析了误差的产生主要来自电路中电阻电容的不稳定性。提出了装置的不足之处及需要改进的地方。     

静电除尘用新型脉冲高压电源研究

高压电源是静电除尘设备的关键电气部分,对提高除尘效率和减少电能消耗具有重要作用。提出了一种新型脉冲高压电源设计方法,采用高压直流叠加高压脉冲构成电源系统;之后,着重研究了高压脉冲电路的建模与分析,并通过理论分析公式得到设计参数。最后,利用MATLAB/SIMULINK仿真新型脉冲高压电源系统得到实验结果;并且通过与脉冲变压器实际产品的数据进行比对,表明了所设计方法的有效性与可行性,且对实际研发产品有一定的指导意义。     

新型静电高压脉冲预荷电装置的研究

报道了新近研制的静电除尘系统的高压脉冲预荷电装置及其结构设计、荷电原理和脉冲供电电源，并讨论了脉冲荷电克服反电晕的机理及脉冲荷电对微小尘粒的荷电机理     

水射流促进煤基质收缩提高煤层透气性机理分析

高压脉冲水射流割缝是新型有效的增透技术,但增透机理尚未明确,制约了其在不同赋存条件煤层中的推广应用.文中从煤基质收缩提高煤层透气性角度出发,在分析高压水射流冲击煤体的动态效应基础上,得出冲击动态方程;理论分析了在高压脉冲水射流作用下煤基质的受力状态,得出了高压脉冲水射流能够促使煤基质收缩,并推导出射流冲击力-煤基质的关系方程,在此基础上采用P-M模型,得出射流作用下煤层内瓦斯渗流方程,为高压脉冲水射流割缝增透技术的推广应用提供了理论支撑.     

一类耦合时延复杂动态网络的输出脉冲同步研究

针对含有耦合时延的一类输出耦合复杂动态网络,研究该类复杂动态网络的脉冲同步问题。基于输出控制思想和脉冲时滞控制方法,设计一种新的输出脉冲控制器,使该类复杂动态网络实现同步,并给出同步条件。以Lorenz混沌系统作为节点动态进行数值仿真,结果表明所设计的脉冲控制器能够有效实现复杂动态网络的同步。     

一种基于双传输线的纳秒脉冲源的研制

采用双传输线发生纳秒级方波脉冲,设计了一种用来模拟核电磁脉冲在电路中激励的干扰信号的纳秒脉冲信号源,进行抗EMP试验。脉冲源由直流高压源、触发控制电路和脉冲形成电路三部分组成。试验中脉冲测量系统设计应注意阻抗匹配,电缆影响,抗干扰等问题。在负载不匹配情况下工作时信号具有较大波动且传送效率降低;负载匹配时,优化后的系统所获得的方波信号前沿1.4ns,脉冲宽度为50.6ns。     

一种具有甩尾功能的高压脉冲产生电路

针对声波高压激励信号存在余波震荡现象,影响换能器工作效率的实际问题,以美国IR公司生产的高压悬浮驱动器IR2110为核心器件,设计了一种具有甩尾功能的高压脉冲产生电路。首先介绍了高压脉冲产生电路的工作原理,之后从器件选型、电路参数计算、实验测试等方面详细阐述了充放电电路、发射及甩尾电路的设计过程,最后对实验结果进行了对比分析。实验结果表明,电路所输出高压脉冲的幅度和脉宽均可精确调节,脉冲边沿陡峭,宽度清晰可见,无拖尾现象,满足工程实际需求。     

针-板式流光放电结合脉冲电源降解甲苯

放电等离子反应器的结构与高压电源的匹配对于VOCs的降解产生重要影响.采用针-板式反应器并引入脉冲高压和交流高压,采用3种不同电极形状(锥形、圆台、扁平)对甲苯的降解特性进行了实验研究.结果发现:脉冲电源可以提高电极间的击穿电压,并使流光放电更加稳定,产生瞬间高能粒子,从而提高甲苯的脱除效率;不同的电极形状对放电特性及降解率产生影响,圆台形电极获得最大的甲苯降解率和降解效率.     

新型逆变式高压脉冲引弧器的研制

针对微机控制的钨极脉冲氩弧焊在引弧时控制系统容易受到干扰的问题,研制了一种新型高压脉冲引弧装置。在主电路拓扑结构上采用特殊的输出变压器构成逆变升压电路,在控制电路上实现了单脉冲引弧,改变了传统的高压脉冲中叠加高频成分的设计,这样既保证了可靠引弧,又减少了对微机控制系统的干扰,使引弧装置的体积和成本大大降低。在50 m加长电缆的工作条件下,引弧距离可达10~12 mm,同时也能实现微机控制系统的可靠工作。     

高性能开关稳压电源的研究

设计一种目前较先进的零电流切换技术的开关稳压电源.控制电路采用了脉冲调频技术,并在输出输入间使用了光电隔离管,因而整机较普通开关电源,不仅具有较好的纹波特性,而同时具有高效率、体积小等线性电源无法比拟的优越特性.     

快速消除维持电压微细电化学加工脉冲电源

以绝缘栅型场效应管(MOSFET)作为开关元件的独立式单路微细电化学加工脉冲电源在脉间存在维持电压,使得微细电化学加工的散蚀增加,导致工件的形状精度降低.在分析维持电压存在特性的基础上,通过分析实验中采集到的波形,对脉冲电源进行改进,设计了双路控制的MOSFET开关电路,并根据MOSFET的开关特性,采用合理的电路参数.对比实验表明,改进后的电源快速消除了脉间维持电压,从而有效地降低了加工过程中的平均电压值,进而使加工表面痕迹的形貌得到了很大的改善,提高了加工的尺寸精度和表面质量.     

无抽空谐振腔的大气压脉冲N_2激光器

介绍了无抽空谐振腔的大气压脉冲N2激光器的制作方法.该激光器主要由双面环氧树脂印刷电路板制作的储能传输线和脉冲形成线、高压直流电源,N2气源等器件构成,两端均可输出激光,为科研、实验提供了一种自制结构简单、使用方便、光脉冲宽度小于1ns,单个脉冲的能量约为100～300 mJ的小型紧凑的无抽空谐振腔大气压脉冲N2激光器.     

高效电压调节型电火花脉冲电源的设计

在对传统脉冲电源和现有节能脉冲电源的工作原理、控制策略进行分析的基础上,针对传统脉冲电源存在电能利用率低的弊端,提出一种高效电压调节型火花放电脉冲电源.这种电源的电路具有自适应调节输出电压和等电流脉宽的特性,利用电路的拓扑结构进一步优化控制策略,演算电路的动态分析模型,同时对电路的各个主要器件进行设计和计算,给出实际电流电压波形以及自适应调压波形.结果表明:所设计的电源可实现空载电压、脉冲宽度、脉间宽度大范围独立可调,彻底取消耗能严重的限流电阻;电路具有较高的调压精度和较好的加工工艺效果.     

超/特高压交流输电中线路无功补偿的新方法

我国超/特高压输电正在蓬勃的发展,但仍面临这很多重大的技术难题,其中很多问题的根源就是超/特高压交流线路的充电功率大,需要无功补偿。目前的超/特高压无功补偿方法都有着自身的缺陷,无法满足要求。本文将12脉波法引入常见的TCR无功补偿技术中,通过MATLAB建模验证了其具有动态无功补偿效果好、响应速度快和谐波小的优点,为超/特高压输电线路的无功补偿提供了一个更好的解决办法。