資料介紹
本文利用電力電子技術(shù)與脈沖功率技術(shù)設(shè)計了一臺高壓納秒脈沖電源,該電源主要分為低壓部分與高壓部分,電源低壓部分主要采用電力電子技術(shù)中的BUCK電路與高頻逆變電路,從而設(shè)計了一臺電壓可調(diào)、頻率可調(diào)的直流串聯(lián)諧振電源;脈沖電源高壓部分主要采用脈沖功率技術(shù)中的磁脈沖壓縮(MPC)技術(shù)與半導體斷路開關(guān)(SOS)技術(shù),最終得到一個高壓脈沖波形,電壓峰值高達50kv,脈沖寬度120ns,峰值前沿60ns。
本文對這種高壓脈沖電源的工作原理,整體設(shè)計作了詳細的闡述,主要介紹了BUCK電路、全橋逆變電路、可飽和變壓器與磁開關(guān)、晶閘管、半導體斷路開關(guān)電路的參數(shù)設(shè)計;通過PSPICE電路仿真與實際實驗研究,得出了電路參數(shù)對輸出負載波形的影響規(guī)律;給出了仿真波形和實驗波形,并對仿真結(jié)果與實驗結(jié)果作了對比分析。
該電源經(jīng)過了測試,達到了預(yù)期的指標,運行穩(wěn)定可靠,并已成功應(yīng)用于云南某煙廠尾氣治理。
脈沖功率系統(tǒng)一般包括下列幾部分:
?。?)初始能源為小功率的能量,如電容器或 Marx 發(fā)生器,電感器或脈沖變壓器,化學能裝置,核能裝置,機械能裝置等。初始能源的選用與中間儲能、脈沖成形系統(tǒng)以及本身成本有關(guān)。
?。?)功率調(diào)整系統(tǒng),用來將初始功率轉(zhuǎn)換成能量儲存單元要求的具有特定形式的功率;
?。?)能量儲存單元,在一定時間內(nèi)儲存能量,然后很快將能量釋放到脈沖成形回路,脈寬一般在 μs 數(shù)量級;
(4)脈沖形成回路,將脈沖整形(使其變得更陡,其上升時間在 ns 數(shù)量級),并使其達到一定幅值后,以便經(jīng)過開關(guān)輸送給負載;
(5)開關(guān)和負載,開關(guān)是脈沖功率系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,開關(guān)性能的好壞,最直接影響輸出脈沖的技術(shù)參數(shù),尤其是輸出脈沖的上升時間;負載作為最終能量的消耗者,它可以為阻性、容性、感性或者它們的組合。
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