用于KTP晶体极化反转的高压脉冲电源的研究

分析了KTP晶体的外电场周期极化反转的机理,设计并研制出一种采用高压开关管的高压脉冲电源,可以将任意信号发生器输出的2V方波脉冲波形放大,输出最高电压为5000V、上升沿小于50μs、最大输出电流超过30mA、脉宽为任意的方波脉冲。用此高压脉冲电源在KTP晶体上进行多次极化反转实验,得到良好的实验结果。     

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。     

基于FAIMS的高场非对称方波电源系统设计

设计了一种用于FAIMS(高场非对称波形离子迁移谱)系统的高场高频非对称方波电源。电源由驱动电路、脉冲成型电路、高通滤波器和补偿电压电路四部分组成。选用半桥结构产生脉冲电压,利用高通滤波器滤除高频方波中的直流分量,把正脉冲变成正负面积相等的非对称脉冲。建立了电路模型,通过实验验证了高场非对称脉冲电源模型建立的正确性。该电路能够输出峰峰值电压为1000 V,方波频率为500 kHz。     

双极性高频高压方波脉冲电源研究述评

为推动双极性高频高压方波脉冲电源的研究和发展,对双极性高频高压方波脉冲电源的应用领域和发展概况进行归纳。以固态电力电子开关器件为基础,总结了几种主要的技术实现方案并加以述评,以及对改善脉冲电源使用性能的相关技术进行了简要介绍。对现今依然存在的问题做出阐述,并对未来发展趋势进行了展望。     

O/W型乳化液脉冲电解破乳研究

含油废水具有含油量高、乳化程度高、有机物浓度高等特点成为水处理中的难点,其处理在国内外都引起了广泛的关注。针对油气田含油废水特点,以吐温80为乳化剂制备O/W型含油模拟废水,采用石墨极板对乳化液进行脉冲电解处理,研究了电化学技术对含油废水的破乳处理效果。考察了脉冲电源参数和废水水质条件对处理效率的影响规律,包括电解电压、脉冲频率、占空比、电解时间、电导率、pH值等因素。通过电解优化得到最佳破乳条件:电解电压20 V、脉冲频率1000 Hz、占空比50%、电解时间50 min、电导率5. 55 m S·cm~(-1)、pH=1,电化学破乳包括多种物理化学反应的综合过程,其中原水p H值对含油废水的处理影响最大;在最优条件下COD的去除率达53. 26%,含油量去除率达65. 07%。     

变频牵引电机线圈绝缘电老化规律的研究

为了解决大量变频电机线圈绝缘过早损坏的问题,采用变频牵引电机线圈作为试样,施加高压脉冲方波电压进行电老化试验,研究脉冲电源的电压幅值、脉冲频率、温度对变频牵引电机线圈试样寿命的影响规律.试验结果表明:电机线圈寿命随电压幅值和温度的增加成指数性衰减,而在13～20kHz范围内,试样寿命与频率成负线性关系;在老化条件相同时,同批次试样的寿命差距较大;试样击穿点几乎都发生在电磁线的弯曲部分和铜线棱角处.     

液膜乳化液的离心-脉冲电场连续破乳

在分析离心-脉冲电场连续破乳原理的基础上,设计和制作了竖式圆柱绝缘电极实验室用的离心-脉冲电场连续破乳器.在M6401-L113B-煤油-H2SO4和Lix984N-L113A-煤油-H2SO4乳化液膜体系处理含Cu2 废水的实验中,研究了离心-脉冲电场连续破乳时的各种影响因素.结果表明,离心-脉冲电场能有效地对上述乳化液膜体系进行连续破乳,且其破乳效果比单一脉冲电场连续破乳效果要好.     

高压静电破乳技术的应用

该文针对高压静电破乳技术这一液膜分离中的关键环节，进行了比较系统的实验研究，自行设计了破乳器，分析影响破乳的主要因素，找出破乳的工艺参数，即采用平板平行的电场破乳器，电压为６ｋＶ，破乳时间为５ｍｉｎ破乳率可达９０％以上，对破乳前后的膜相组分进行了气相色谱分析，其组分未见明显变化，油相经１５次重复使用，金属离子去除率未见下降，说明油相回用对液膜体系影响不大，高压静电破乳技术对有机相无明显破坏。     

脉冲放电激发反电晕的研究

针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源，以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极，设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0～20 kV可调，工作频率为0～1000 Hz可调，脉冲宽度为10～500 μs可调，进行反电晕放电实验，并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步，在相同放电电极参数条件下，将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明：介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响；在脉冲放电频率为100～1000 Hz时，发生反电晕的相同电压下，脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流，证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。     

新型离心-脉冲电场联合破乳设备数值模拟及实验研究

设计了一种新型离心-脉冲电场联合破乳装置实验系统,该系统将离心力、电场力以及重力有机的结合在一起,集合了现有破乳分离装置的优点。通过Ansys-fluent软件模拟离心场作用下速度场和油水相分布情况,以5#白油与超纯水配制的水体积分数为10%的W/O型油水乳化液为研究对象,进行高频/高压与离心场耦合作用和联合作用的实验研究。确定了最佳电场破乳参数为电场频率2000 Hz。并分析比较了离心转速在耦合和联合作用下的不同效果,结果表明耦合作用下破乳效果与转速大小成反比,相反联合作用下破乳效果与转速成正比。     

脉冲电晕技术降低柴油机微粒排放的实验研究

利用线－筒式荷电装置和高压窄脉冲电源来降低柴油机的微粒排放，分析了不同电源电压和脉冲频率下排气微粒的脱除效率，并在不同转速和负荷下进行了实验研究。研究结果表明，电源电压和脉冲频率是影响微粒脱除效率的两个主要因素，其中电源电压是最主要的影响因素，利用脉冲电晕放电降低柴油机的微粒排放效率明显的，是一种很有发展前途的控制尾气排放的新技术。     

一种大面积ACEL器件的驱动电源

本文介绍了一种中频中压方波脉冲电源,简要叙述了它的原理和电路。用这种电源驱动 ACEL 等电容性器件时,具有驱动面积大、输出电压和频率调节范围宽、体积小、重量轻、噪音小、造价低等特点,适用于驱动较大面积的 ACEL 器件或其他容性器件。     

方波交流高频焊接电弧特性

论述以功率场效应管作为逆变元件的方波交流高频弧焊电源，讨论了方波交流高频电弧特性与规律，提出了方波交流高频弧焊电源是由正半波方波高频脉冲焊与负半波方波高频脉冲焊的组合．     

一种大面积ACEL器件的驱动电

介绍了一种中频中压方波脉冲电源,简要叙述了它的原理和电路。用这种电源驱动 ACEL等电容性器件时,具有驱动面积大、输出电压和频率调节范围宽、体积小、重量轻、噪音小、造价低等特点,适用于驱动较大面积的 ACEL器件或其他容性器件。     

改进型宽束冷阴极离子源配套电源研制

离子束辅助镀膜沉积过程中,绝缘薄膜上的电荷积累效应严重影响了薄膜质量,通过对宽束冷阴极离子源的改进,引出极采用交变电压分时引出电子和离子,以消除薄膜表面的电荷积累现象。引出极电源由两个直流电源模块、4只IGBT组成的全桥逆变模块和主控制器组成,通过电压幅值可调的直流模块向全桥逆变模块提供电压,调整全桥逆变模块触发脉冲的宽度,即可生成电压幅值和占空比可调的交变方波电压,实验验证在离子源引出极加交变方波电压可使离子和电子在薄膜表面达到很好的中和效果。     

双向电流脉冲电源的设计

设计了一种应用于等离子体增强电化学表面陶瓷化技术(PECC)的双向电流方波脉冲电源，对电源的主电路结构及工作原理进行了详细的分析，并且针对其独特的负载特性，在设计电流闭环控制电路的同时，还设计了电压环控制电路，样机实验结果表明，基本上达到了电源设计的要求，满足了PECC技术的需要。     

超低频高压脉冲矩形波电源设计

为了满足外加电场极化法制作具有周期性畴反转结构的非线性晶体的需要,设计了一种能输出超低重复频率高压矩形波脉冲的电源装置.电源输出脉冲重复频率在0.5～100.0 Hz范围内可调,输出电压在2～10 kV范围内可调,输出脉冲电流不小于300μA,输出脉冲宽度在0.2%～50.0%T(周期)范围内可调,输出高压的线性度和稳定度均能满足电场极化法的要求.使用本电源多次对LiNbO3晶体进行极化反转试验,取得了良好的效果.在适当的实验条件下,此电源可满足各种厚度非线性晶体材料的极化要求.     

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.     

基于频响分析法的脉冲电源与容性负载间匹配电路设计

为克服传统的基于负载匹配法设计的匹配电路存在导致容性负载上脉冲电压上升率明显降低的不足,提高脉冲电源在容性负载下的应用效果,提出了将频响分析用于设计脉冲电源与容性负载问匹配电路的方法．基于此法设计了一种由电感（Lm）支路和与其并联的阻-容（Rm-Cm）串联支路构成的匹配电路,当Lm、Rm和Cm满足使容性负载上的脉冲电压（u2）与脉冲电源输出的脉冲电压（u1）之比（u2/u1）的频响特性,在脉冲电源输出的脉冲电压的有效频谱范围内接近不失真系统频响特性的条件时,可在容性负载上得到既无振荡,且上升率高的脉冲电压．实验验证该匹配电路是有效的．     

高精度高压脉冲电源原理与实验研究

在脉冲电场非热效应应用中，高精度高压脉冲电源是关键技术之一。利用大功率开关器件(IGBT)配合脉冲升压变压器可以得到高精度高压脉冲电源。该电源通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生脉冲触发信号，经大功率IGBT专用驱动模块驱动，可以实现脉冲电压在0～10kV，脉冲频率在10Hz～5kHz，脉冲宽度在2～30μs以及脉冲个数在1～100内的精确控制，并可实现脉冲宽度以1μs为步长增减，可以满足脉冲电场非热效应应用的参数要求。