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.     

低频脉冲磁场发生仪的研制及其生物效应研究

研制了一种极低频（ELF）脉冲磁场发生仪,其输出脉冲磁场的频率在0～1kHz、强度在0～1T范围内连续线性可调;频率、强度均采用数码显示;电源功率小于1kW。可长时间工作。采用该仪器对不同频率、不同功率及不同辐照时间的ELF脉冲磁场对小鼠的血液流变学指标。自由基指标和学习记忆能力的影响及对细菌的生化指标和质粒DNA的影响进行了研究。实验表明ELF脉冲磁场对生命体的生物效应是存在的,这种作用效果随脉冲磁场的强度和频率的不同而不同,可能存在敏感的“窗口”效应区。     

中频交流脉冲电源的研制

研制了150kHz中频交流脉冲电源,给出了中频交流脉冲电源的设计思路和实现方案.该电源采用全桥逆变拓朴电路、PWM控制方式、输出功率叠加的方案,具有输出变压器原边平均电流和副边峰值电流的过流保护功能.其输出峰值电压0~1200V连续可调,频率1~150kH z可调,脉宽占空比10%~40%可调,输出平均电流0~5A,最大输出功率5kW.利用该电源进行了等离子体化学气相沉积和反应溅射实验,证明该电源各项指标运行正常,工作稳定,具有良好的应用价值.     

基于AVR单片机的高压脉冲电源控制器

高压脉冲供电技术是一种有效的电除尘器新技术。本文提出了一种基于AVR单片机的高压脉冲电源控制器,该控制器可以输出20~50KHz可调的PWM波,占空比也可在12%~50%范围内可调。该控制器采用了μC/OS-Ⅱ操作系统。对硬件实现和操作系统进行了介绍,同时通过实验验证了可行性和可靠性。     

中子管离子源2 kV高压脉冲电源的研制

高压脉冲电源在电场杀菌、等离子体发生器、激光技术、中子测井等领域有广泛应用。其中,属于核测井技术的脉冲中子测井技术需使用特定的脉冲和测量时序,因此设计了应用于中子测井技术中的高压脉冲电源系统。该系统通过单端反激式逆变电路和半臂逆对称式倍压整流电路得到了稳定的直流高压,通过开关管串联的方式解决了MOSFET管耐压不够的问题,设计了斩波控制电路,实现了高压状态下的斩波功能。对系统进行了带负载实验,实现脉冲电压0~2 k V,频率500 Hz~10 k Hz连续可调,最小脉宽40μs的精确控制,多次实验结果验证了该方案的可行性。该电源具有功耗低、体积小、实验成本低等特点,基本满足了测井中子管中对离子源的供电需求。     

可实时调整刺激参数的功能性电刺激仪的研制

基于STM32微处理器设计并实现了可实时调整刺激强度的功能性电刺激仪.通过上位机设定刺激参数值;通过数字电位器或DAC转换器控制恒压源的电压实现设定的恒流输出;通过改变H桥开关管的导通时间控制脉冲的频率和脉宽实现设定的频率和脉宽,分别进行电阻和人体实验测试.结果表明,功能性电刺激器的电流幅度、频率和脉冲宽度分别在0～50 mA, 0～100 Hz和0～1 000μs范围内连续可调.该电刺激仪可以实时调整刺激参数,为闭环FES的应用提供基础.     

数控稳压稳流直流电源的设计

本文主要论述了一种基于Atmega16单片机为核心控制器的数控稳压稳流电源的设计原理和实现方法。该电源可通过键盘设置电源的输出电压电流,设置步进电压等级为0.1V,输出电压范围0～25V连续可调;步进电流等级为0.1A,输出电流范围0～2.5A连续可调,电压稳定度小于1%,纹波电压小于l0mV。并设有温度传感器,报警器,所有参数由液晶屏实时显示。     

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。     

废水处理用等离子体窄脉冲电源的研制

主要论述了一种气体放电等离子体窄脉冲电源装置的构成及工作性能;尤其对自行研制的核心部件八电极旋转火花隙开关(RSGS)的大小,尺寸结构进行了说明.分析了电源主电路工作原理,对电路的动态工作进行数学建模和解析求解,为电源设计和元件参数选取提供了依据.通过此套电源所产生出的高压脉冲波形,具有上升沿小于100 ns,脉宽不大于1μs,脉冲频率可调,脉冲功率大等特点.通过实验表明,该电源应用于产生等离子体进行废水净化等领域,具有良好的降解效果.     

我省已公布的专利简介(四)

实用新型名称:一种连续改变激光脉冲频率的电源分类号:HO1S3/10GG85201364这是一种连续改变激光脉冲频率的电源。它用连续可调振荡器和可变信频器来替代脉冲激光器中的固有频率振荡器,并由连续可调振荡器控制电光调制器来调制脉冲激光器,从而得到频率连续可调的激光脉冲。     

燕尾槽衬底内条形锁相列阵激光器亚纳秒光脉冲的产生及测量

报导了锁相列阵激光器产生的亚纳秒光脉冲，测得光脉冲宽度的典型值为２００ｐｓ，光脉冲的峰值功率可达３８０ｍＷ．     

EAST中性束注入器加速极电源设计

文章介绍了80 kV,80A EA ST托卡马克装置中性束注入器加速极电源的设计方案,该方案利用脉阶调制技术,引入一种新颖的80个不可控直流电源模块串联的解决方案;加速极电源的输出电压取决于投入的模块数,通过开关可调节输出电压在0%~100%额定电压范围内阶梯变化;与传统的整流加串联真空调整管方案相比较,该方案具有多方面的优点。     

陡脉冲肿瘤治疗仪的研制及应用

在一定电场强度陡脉冲的作用下，细胞膜会形成大量微孔，其数量和孔径会随电场强度的增加而激增，从而引起膜组织断裂，导致细胞死亡，这种现象被称为不可逆性电击穿，为了研究陡脉冲对肿瘤细胞的不可逆性电击穿，应用现代电力电子技术和高电压新技术，研制出了一套脉冲峰值、脉冲宽度、脉冲重复频率和脉冲陡度独立可调的能量可控陡脉冲肿瘤治疗仪。分析了该治疗仪各部分电路的工作原理，在实验室调试成功的基础上，应用该仪器对人卵巢腺癌SKOV3细胞进行了细胞实验，调试时的示波器实测波形和细胞实验的电镜结果表明，该治疗仪性能稳定，能够方便地调节输出脉冲的能量，能有效地杀伤肿瘤细胞。     

直流电纵向激励机械调Q CO2激光器的动力学分析

用一种快速斩波器实现简单直流电纵向激励CO₂激光的机械Q调制. 产生了峰值功率为1~2 kW、 重复频率为740 Hz、 单脉冲宽度为200~300 ns的激光脉冲. 用六温度模型模拟该机械调Q CO₂激光器Q调制的动力学过程, 分析了CO₂分子分解为CO分子比率、 腔内放电电子密度(放电电流)对输出脉冲强度的影响, 并计算了Q转换输出脉冲线形、 脉冲峰值功率及脉冲宽度, 理论计算分析与实验结果相符.      

增益开关分布反馈半导体激光器输出特性的研究

讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器上产生超短光脉冲的特性。理论分析表明，光脉冲特仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低。     

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体的1338 nm微片激光器研究

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体,在连续和准连续LD端面泵浦条件下,研究了输出波长1 338 nm的被动调Q微片激光器的输出特性。在连续泵浦条件下,最大的输出功率为0.73 W,此时得到稳定的调Q脉冲输出,脉冲宽度为139 ns。在准连续泵浦下,获得了被动锁模调Q激光输出,输出的最大功率为1.01 W,对应的脉冲宽度为80 ns,其中的锁模系列单脉冲宽度约为70 ps。实验结果表明,Nd:YAG/V:YAG键合晶体有利于获得高功率紧凑的1 338 nm脉冲激光输出,同时准连续泵浦能有效地降低激光晶体的热效应从而获得更高功率的激光输出。     

High repetition rate passively mode-locked erbium-doped fiber laser

We report a passively mode-locked high repetition rate erbium-doped femtosecond fiber laser via nonlinear polarization rotation, with a fundamental repetition rate of 101.94 MHz. The output power is 34 mW when pumped by a single mode fiber coupled laser diode at 370 mW. The spectral width is 25 nm, corresponding to a transform limited pulse width of 105 fs.     

单相可调逆变电源的控制与仿真

以通用逆变电源为设计目标,采用SPWM脉宽调制作为控制核心,对单相逆变器进行稳压调节与仿真。建立了逆变电路仿真模型,通过输出电压瞬时值进行闭环PID控制,输出电压可在50～220V内调节,适应于一般性负载。     

脉冲型阵列量子级联激光器驱动电源

设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联(QC: Quantum Cascale)激光器驱动电源, 以用于中红外多气体检测系统。该系统运用时分复用的思想, 利用并联加串联的方式, 同时驱动多个QC激光器。在硬件方面, 以DSP F28335为主处理器, 采用压控恒流源的原理, 通过大功率半导体器件, 实现脉冲频率(1~10 kHz, 步进0.5 kHz)、 占空比(0.5%~40%, 步进0.5%)、 电流幅值(0~4 A, 步进0.1 A)连续可调的脉冲恒流源。在控制方案上, 采用模拟PI(Proportion Integral)控制算法, 通过两级模拟PI环节的双重反馈方式, 提高了驱动电流的准确性和稳定性。同时, 该系统还设计了电源滤波慢启动电路、 过流保护电路、 过压保护电路、 静电防护电路等, 防止QC激光器被瞬间大电流损坏, 以确保激光器的正常工作。经实验测试, 当设定脉冲电流幅值为2.0 A, 脉冲频率为5 kHz, 脉冲宽度为2 μs时, 输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10^-3 A, 脉冲宽度稳定度优于2.4×10^-2μs, 脉冲上升时间小于11.9 ns, 脉冲下降时间小于9.6 ns。在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中, 驱动电流稳定, QC激光器发光稳定, 测试指标达到要求。