一种双回路驱动的纳秒快前沿高重复频率脉冲源

为满足电子设备在高重频、快前沿脉冲下的电磁损伤机理与工作防护技术研究的需要,本文利用漂移阶跃恢复二极管(DSRD)开断速度快、重复频率高等优点,基于正反向电流泵浦原理设计了一种新型双回路驱动的纳秒快前沿重复频率脉冲发生电路。首先计算了双回路驱动脉冲发生电路的主要元件参数,建立了DSRD的PSpice等效模型,通过仿真分析了脉冲电路输入电压、触发时间、负载电阻、DSRD寄生电容等对输出脉冲前沿、脉宽(半峰宽)、幅值的影响规律,并通过电路参数优化得到了预期的脉冲输出指标,所设计的双回路驱动脉冲发生电路有效提升了储能电感充放电效率,提高了脉冲源工作频率。根据所设计的电路参数,最终研制出一台输出前沿1.87 ns、脉宽8.3 ns、幅值1 kV、工作频率3 MHz的纳秒快前沿高重复频率脉冲电源,为研究脉冲功率环境下的电磁效应和防护提供了实验手段和技术支持。     

基于开关串联和延时驱动的高压方波脉冲源研究

在全固态Marx发生器的基础上进行电路拓扑的改进:充电方式采用高压直流充电;多级电容储能合并为一级高压电容储能,减少电路的寄生参数;通过一级半导体串联开关对高压电容输出的直流电压进行斩波形成高压脉冲;增加一组截尾开关,快速释放负载的残存电荷,在脉冲末尾形成快速的下降沿。详细分析了串联半导体开关驱动电路的特点后,设计了串芯磁环隔离驱动电路和共原边延时驱动电路来满足驱动要求。最后在20 kΩ阻性负载上实现10 kV的高压方波脉冲输出。     

兆伏级串级自触发开关脉冲击穿特性影响机制及优化

大型脉冲功率装置中使用的兆伏级开关常采用串级结构以提高工作电压并保证开关电场的均匀性。在脉冲电压上升速率固定且单级开关击穿概率服从Weibull分布前提下，推导了串级开关击穿概率分布模型，并分析了3级串级开关击穿特性的影响机制。在能保证各单级开关击穿特性一致性较好的条件下，触发3级开关时，后击穿的2级在高过压下击穿，每级开关的平均击穿电压降低，开关整体击穿时延抖动与单级触发开关相当；触发1级开关时，大概率是触发级先击穿、 2个自击穿级在高过压下击穿，开关整体抖动远小于自击穿抖动，每级开关的平均击穿电压比触发3级时更高，但由于自击穿级仍有小概率先击穿，开关整体抖动约为触发3级时的2倍。在前沿约300 ns的脉冲电压下实验研究了串级开关的击穿特性，其中单级开关采用自触发持续预电离方式以保证特性的一致性。结果表明，开关工作电压0.8～2.0 MV范围内，触发1级时，时延抖动2.9～7.7 ns、电压分散性0.51%～2.21%,触发3级时，时延抖动2.3～3.6 ns、电压分散性0.59%～0.91%,验证了模型分析所得的规律，且实现了对原有串级开关击穿特性的优化。此外，由于0.3 MPa以...     

基于DSP的晶闸管触发电路的设计

DSP晶闸管触发电路能够根据键盘输入的触发角及同步信号通过软件延时产生相位合适的双脉冲触发信号,经功率放大驱动三相桥式整流电路的晶闸管,同时显示触发角。为此设计了硬件电路及控制软件,分析了系统控制精度,具有实用价值,并能够进行进一步开发。     

基于自触发方法的脉冲激光雷达接收电路功率敏感特性研究

对自触发脉冲激光雷达接收电路中光电二极管在不同光照功率下的敏感特性进行了研究,通过对接收电路中光电二极管PN结空间电荷区宽度在不同光照功率下的变化进行了理论分析,得出了在接收电路中不同光照功率对于自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度的影响。针对这一现象通过基本方程进行了描述,并通过所设计的交错控制自触发脉冲激光雷达实验装置验证了理论分析的正确性。该实验方法可以证明出激光雷达接收电路在不同光照功率下,自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度会产生延时误差。     

高速窄脉冲激光器驱动电路设计

高速窄脉冲激光驱动电路是实现高分辨率激光测距的关键。介绍了高速窄脉冲激光驱动电路的工作原理,推导出驱动电路主要元器件参数的计算公式,设计的由普通元器件组成的高速窄脉冲激光器的驱动电路,在调制频率为52MHz时,实测光信号占空比约为11％,能量效率为10％,光信号边沿约为Ins。可用于便携式的高辨率激光测距。     

合肥储存环注入脉冲电源电路触发可靠性改善研究

由合肥电子储存环注入系统输出数千安培电流脉冲的脉冲电源短路过载与同步关系不稳定现象，研究了该系统脉冲电源电路应满足的等时触发关系式和触发电路，认为脉冲电源原设计的触发电路缺少抑制强干扰的功能．还研究了前沿触发门闩电路对时钟脉冲的选通能力和干扰脉冲的抑制能力，认为前沿触发门闩电路在强干扰环境下，具有很强的抑制干扰作用．用前沿触发门闩电路改进合肥储存环注入系统脉冲电源取得了良好的效果．     

新型无接触电能传输系统多负载解耦控制研究

利用无接触感应耦合电能传输系统互感数学模型,研究了多负载时系统的功率传输问题.提出了一种解耦控制策略,在能量拾取侧中增加一个Boost电路.在负载轻载时,以较低开关频率控制Boost电路中功率开关管的通断.当功率开关管关断时,系统向负载传输功率;当功率开关管导通时,系统屏蔽副边负载,实现原边线圈与副边线圈的解耦控制.针对系统有无Boost电路分别进行了PSpice仿真分析.理论分析与仿真结果表明,该控制方法能在多负载系统的单一负载轻载时实现副边线圈与原边线圈的电磁解耦,为多负载无接触感应耦合电能传输系统的稳定运行提供保障.     

降雨衰减对激光引信精确定距的影响

针对脉冲激光引信系统在降雨等复杂环境下定距性能下降的问题,根据激光在离散随机介质中的传输和散射理论,计算了降雨中的散射和衰减系数.建立激光脉冲在降雨中的蒙特卡罗法传输模型,并模拟降雨衰减对激光引信精确定距的影响.模拟结果表明,雨滴的散射和衰减作用,会使激光脉冲在传输过程中产生一定的衰减和延时.传输距离为500m时能量已衰减44％.降雨衰减系数越大,激光信号衰减及波形畸变越严重.脉冲宽度窄的发射信号,传输延时小,但能量衰减比较大.随着脉冲宽度的增加,传输延时增大,但能量衰减相对减小.     

全可控型器件与SCR混合构成的H桥开关电路

通常H桥开关电路的4个功率开关全部由全可控型器件构成,其中两个作为是低端开关,两个作为高端开关。低端开关的驱动比较简单,而高端开关的驱动则相对复杂。本文提出一种由全可控型器件和单向晶闸管SCR混合构成的H桥开关电路,其中,低端开关由全可控型器件构成,高端开关由SCR构成。利用SCR的导通自锁特性,这种H桥开关电路可使高端开关的驱动也变得非常简单,从而简化了H桥开关电路的驱动电路。     

步进电动机驱动电源的设计

对于晶体管驱动电源的设计,本文以功率开关元件的安全工作区为约束条件,提出了按序列脉冲进行定量分析的设计方法,给出了定时电路的计算公式.本文所提的方法对于其它功率电子开关元件的驱动电源的设计也是适用的.     

零电流过渡(ZCT)功率变换电路控制方式的讨论

零电流过渡(ZCT)功率变换电路,主功率开关虽然为零电流关断,但其开通却工作在硬开关条件下.同样,辅助开关导通为零电流,但关断为硬关断.通过改进控制方式,可以使这两个功率开关的导通和关断都工作在软开关条件下,从而可以进一步提高开关频率,达到增加功率密度的目的.     

电磁驱动式线圈发射器触发策略与实现

驱动线圈在电枢运动到最佳触发位置时的同步触发放电是多级感应线圈发射器研究过程中的难点.通过最佳触发位置特性分析,提出根据电枢初速得到最佳触发位置的触发策略,通过数值仿真得到电枢速度和驱动线圈最佳触发位置之间存在的函数关系,采用光电测速和软件延时相结合的控制策略,实现了任意速度下电枢的同步触发控制.设计了系统的光电测速电路、高压触发脉冲发生电路、控制电路和程序流程图,并通过试验验证了触发系统工作的可靠性和一致性.     

无线光通信实验系统的研制

该文研制了一套可以用作教学实验的无线光通信实验系统,此无线光通信系统分为前端的电信号变为光信号的调制驱动加载部分和后端的光信号变为电信号的接收部分.根据视频和音频信号传输的要求设计并制作了调制驱动电路和光接收电路,在验证半导体激光器伏安特性和功率特性的基础上,高质量地实现了视频信号和音频信号的无线传输.     

磁压缩脉冲发生器的仿真与研究

设计一种应用于水中放电能够输出快前沿纳秒级高压窄脉冲的两级磁压缩脉冲发生器,根据磁脉冲压缩原理设计出磁开关相关参数,击穿水介质产生等离子放电通道需要均匀的电场,因此外置磁复位电路清理剩磁。选用铁基纳米晶磁芯在PSPICE仿真软件中创建磁开关模型并添加封装库,磁开关模型能够很好地模拟MPC(magnetic pulse compression)在实际应用中电压电流逐级压缩的工作状态。频率、脉宽和相位可调的优点使IGBT(insulated gate bipolar transistor)在实际应用中常作为初级控制开关,用于辅助MPC设计一种三极管电压反向放大延时电路封装开关模型,来实现与实际选用IGBT开关参数的对应。由仿真结果,50Ω电阻上输出一个上升沿90 ns,幅值8.5 kV的高压窄脉冲,前沿压缩倍数为6.4。     

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。     

钻杆声波传输对可调脉宽驱动的敏感性研究

设计了一种占空比可调的激振器驱动电路,并对短距离钻杆进行声波传输试验,研究占空比可调的脉冲驱动信号对单钻杆声波传输特性的影响。脉冲信号频率不同时,调节驱动信号的占空比从10%到90%变化,利用压电传感器接收传输信号。测试数据分析表明:所设计的电路可以输出占空比任意调节的驱动信号,且占空比在20%~30%时钻杆声波信号传输效果较好。     

D类音频功率放大器中的死区控制电路设计

设计了一种用于D类音频功率放大器中产生死区时间的互锁电路,通过对功率管的输出状态进行检测,使得在每种状态下只有一个功率管导通,有效地防止了上下功率管的同时导通,从而减小了功率级的损耗,提高了放大器的效率.针对该互锁电路提出了一种死区时间设计方法,使得在有效抑制功率管导通的同时引入最小的失真,同时对引入死区时间所产生的影响做了详细分析.仿真结果表明:该互锁电路在输出信号的上升沿产生的死区时间为13.6 ns,在输出信号的下降沿产生的死区时间为15.5 ns.     

关于USB信号及其光纤传输电路分析

对USB信号以及一种通过光纤传输USB(通用串行总线)信号的电路作了较详细的分析.此电路将USB信号D+,D-的三种状态转换为发射激光的三种强度全亮、半亮、暗,并且通过光纤传输到对方激光接收器,再通过相应电路恢复D+,D-的三种状态.激光接收器电路的输出信号之一触发单稳延时电路来控制D+,D-与激光发射电路、激光接收电路的通与断,以此实现USB信号的光纤传输.     

斩波驱动电路的三角波形参数

脉冲宽度调制（ＰＷＭ）信号产生电路是步进电机斩波驱动电路的重要组成部分，其中的三角波产生电路是关系到斩波驱动电路能否正常斩波的关键．为确保电路正常工作，三角波的波形参数必须满足一定条件．１ＰＷＭ信号的产生图１（ａ）为斩波驱动电路的原理图，虚线框内是Ｐ...