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。     

流光放电烟气脱硫用高压脉冲电源的研制

脉冲电晕法烟气脱硫优点显著,但该法可能使正离子和电子离开流光通道,发生复合反应的范围不够大,自由基分布不广,很难产生稳定、宽范围和有效的流光,这就影响烟气脱硫,严重降低脱硫效率.本文分析了流光放电等离子体脱硫机理,提出一种直流叠加高压脉冲电源流光放电等离子体发生技术,并结合脱硫机理研制用于烟气脱硫的脉冲电源,通过现场运行测试,结果表明,在直流高压基础上叠加高压脉冲的技术方案可以有效提高脱硫效率.     

微机控制大功率脉冲电源

介绍一种新型电化学用大功率脉冲电源的硬件原理及软件算法，它的特殊优势在于其多闭环反馈控制可实现（大惰性负载情况下）垂直方波，实现恒流制的任意值限压（包括负载突然断路瞬间输出电压控制到０）以及实现恒压制的任意值限流（包括负载突然短路时瞬间实现恒流）。近期已成功应用在铝合金阳极氧化和镀铜等工业技术领域。     

等离子体渗氮用微脉冲电源的研制

研制开发了一种等离子体渗氮用高频微脉冲电源，其工作频率在100kHz以上，能很好地抑制弧光放电和空心阴极效应，能更有效地实现小孔径内表面等特殊条件下的离子渗氮处理。     

可编程序列脉冲检测器的设计

用一片ispLSll032设计了一种能检测任意序列的脉冲检测器。该检测电路能够准确地检测出规定序列的脉冲，适用于数字通信、雷达、遥测等领域精度高的数控系统。     

超短脉冲微细电解加工电源研制

本文提出一种用于微细电解加工的超短脉冲─纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽100ns,额定电流1A,占空比和频率均独立可调。该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压,电路简单可靠,成本低廉。设计的高频信号发生器工作频率范围宽,波形调节方便;快速驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证。斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题。针对微细电解加工工艺的特点设计快速保护电路,实现高精度的微细电解加工。利用本电源样机加工出典型微细零件,验证了该电源的有效性。     

基于通用串行总线的测井脉冲采集电路研究

设计了一种基于通用串行总线（USB）技术的测井脉冲信号采集系统。该系统用深度子系统驱动测井脉冲的采集，并配备了PCM遥测信号接口。系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序和用户应用程序设计。硬件设计中用复杂可编程逻辑器件完成对脉冲采集过程中脉冲放大倍数和峰值保持电路电容充放电的控制，并检测出PCM遥测信号的同步帧，同时进行遥测数据的串并转换，节省了单片机资源。单片机控制测井脉冲采集的整个过程，并实现USB通信，在主机请求数据时发送数据。系统在实验室调试成功，数据传输速率达到300kb／s，控制逻辑灵活，可扩展升级。     

基于通用串行总线的测井脉冲采集电路研究

设计了一种基于通用串行总线(USB)技术的测井脉冲信号采集系统.该系统用深度子系统驱动测井脉冲的采集,并配备了PCM遥测信号接口.系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序和用户应用程序设计.硬件设计中用复杂可编程逻辑器件完成对脉冲采集过程中脉冲放大倍数和峰值保持电路电容充放电的控制,并检测出PCM遥测信号的同步帧,同时进行遥测数据的串并转换,节省了单片机资源.单片机控制测井脉冲采集的整个过程,并实现USB通信,在主机请求数据时发送数据.系统在实验室调试成功,数据传输速率达到300 kb/s,控制逻辑灵活,可扩展升级.     

基于ALTERA CPLD的单稳态脉冲展宽电路

主要介绍了CPLD设计单稳态窄脉冲展宽电路的详细过程和这种单稳态窄脉冲展宽电路的特点,给出了相应的时序仿真波形和计数器的VHDL语言设计。     

用ISP器件和IR2110芯片研制高压多路波形发生器

论述了利用ISP器件产生13路脉冲波形的设计方法及具体的实现电路，分析了由MOS管专用驱动芯片IR2110组成的高压自举脉冲功率放大电路的工作原理。     

高压电脉冲技术对废弃电路板的破碎研究

利用高压脉冲技术对废弃电路板进行了破碎研究,并利用X射线荧光光谱仪(XRF)对破碎产物进行了表征.结果表明,高压电脉冲技术可利用废弃电路板中金属和非金属的电学特性差异对其进行破碎,同时还能够将大部分的铜都富集在较窄的粒度范围中,实现对金属的富集,有利于后续的分选和回收.高压电脉冲能够使废弃电路板沿铜箔与基材以及铜箔与阻燃剂层之间的界面发生解离,而这种解离是从界面的边缘开始发生的,并随着脉冲个数的增加逐渐地向界面内部延伸,直至界面彻底分离.经过400脉冲作用后,铜箔与基材以及铜箔与阻燃剂层之间实现了完全分离,电路板中97.92%的铜富集于粒径<2 mm的颗粒中,而这部分颗粒仅占电路板总质量的39.71%.     

基于高压电脉冲的磁铁石英岩预处理

采用一种新型实验室高压电脉冲矿石预处理技术及“预处理—破碎—磨矿—弱磁选”流程,考察了高压电脉冲预处理技术对大孤山磁铁石英岩的粉碎产品及磁选精矿品位的影响.试验结果表明,在磨矿浓度为70%,磨矿时间为3min,磁场强度为111.4kA/m,磁选时间为3min的条件下,预处理磁选精矿品位提高7.26%.单体解离度分析表明,预处理产品的粒级分布更均匀,有用矿物的单体解离度提高17.78%(-0.50mm粒级).采用SEM观察其微观结构,预处理破碎产品内部的裂纹主要在相邻的不同矿物界面之间产生并发展.高压电脉冲预处理技术通过促进矿石内部不同矿物晶界处微裂纹的产生和发展,减少磨矿时间,从而降低能耗.     

HDTV视频同步与消隐时序控制信号的CPLD设计

ATSC HDTV视频输出采用了SMPTE的相应标准．将像素计数与行计数相结合，采用统计行分类编码的算法对SMPTE274M、SMPTE296M、SMPTE293M和SMPTE295M标准的同步与消隐时序控制信号进行了多平台的仿真分析，并在ALTERA公司的EPM7128上最终实现了本设计．     

用CPLD设计任意组合编码波形发生器

讨论了如何使用可编程逻辑器件设计任意组合编码波形发生器。结果表明，可编程逻辑器件组成的任意编码波形发生器与软件和D／A或EPROM等电路产生编码波形的软件编程法比较，具有调试修改方便，实用稳定可靠等优点。     

微细电火花加工脉冲电源及其脉冲控制技术

为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了应用于微细电火花加工的清扫脉冲回路,可在极间加载高能量窄脉宽的清扫脉冲,以清除积聚在极间的加工屑.利用该电源在桌面式微细电火花加工机床上进行了微细深孔加工实验和微细孔极限加工实验,取得了较好的加工效果.     

高压脉冲作用下水中硬岩的电场特性研究

高压脉冲液相放电由于其众多优势,广泛应用在岩石的破碎、石油开采、污水治理等领域.本文通过推导等效放电回路方程,得到放电电流及达到峰值电流的时间表达式,从而在COMSOL Multiphysics中定义脉冲电压,并将其加载在仿真模型的高压电极上.模拟仿真硬岩矿物组成、粒径、电极距离对电场强度和分布特征的影响.结果表明电场强度高度依赖矿石的电学性质、进料粒径、以及矿粒的位置.矿粒的介电常数差异越大,电场越强,分布越不均匀;电场强度向矿石边界转移,体现了电破碎的选择性破碎的机理,以及最大场强随着矿粒尺寸呈指数减小.     

基于光纤传输技术的高压纳秒脉冲测量系统的研究

测量高压纳秒脉冲时,采用同轴电缆传输受电磁干扰严重,测量精度不高,光纤传输可有效克服此缺陷。叙述了光电转换、光纤传输测量系统的原理,给出了光发射模块及接收模块的电路结构,并用电路仿真软件Multisim进行了仿真。对所设计的光纤传输测量系统与同轴电缆传输测量系统进行了对比试验,光纤传输测量系统具有抗干扰能力强、测量精度高、长距离传输不失真等优点。     

高压电脉冲反铁电调节器的实验研究

基于电场诱导的反铁电相向铁电相转变中伴随有巨大电能量吸收的原理，实验研究了反铁电调节器对高压电脉冲的调节作用．工作电压是幅值为50kV、宽度为3．75μs的方型脉冲电压，反铁电调节器由锆锡钛酸铅反铁电陶瓷组成．实验结果显示，反铁电调节器消除了电脉冲前沿的上冲电压峰，填补了后沿的电压波谷，使电脉冲波形平滑化，从而达到了调节电脉冲波形的目的，测量得到的动态电滞回线结果表明，在上述电脉冲作用下材料发生了反铁电相与铁电相之间的转换。