基于拉格朗日数乘法的高频高压变压器分布电容优化设计

高频高压变压器在电容器充电电源、脉冲强磁场系统、静电除尘等诸多领域有重要应用,为了提高变压器运行的可靠性,该文以减小高频高压变压器的分布电容和限制其损耗作为设计时的优化目标,并针对此目标提出了一种基于Lagrange数乘法的高频高压变压器分布电容的优化设计方法。并依据此设计方法绕制了一台输入电压500V,输出电压10kV,额定频率15kH z,额定功率为30k V×A的高频高压变压器。对所设计的变压器进行了仿真和实验,得到的分布电容和损耗与理论计算结果一致,且满足绝缘和损耗要求,验证了文中建立的Lagrange模型的准确性。将优化后的变压器与未优化的变压器进行充电对比实验,优化后的变压器充电速度更快,线性度更好,实验结果验证了该优化设计方法的有效性和可行性。

大功率高频高压变压器绝缘设计研究

变压器绝缘对于高频变压器的安全稳定运行非常重要,尤其是高频高压变压器的电压等级较高,对变压器绝缘性能提出了更高的要求。以一台大功率高频高压除尘变压器作为对象,研究了不同绕组绕制方法对变压器绕组绝缘的影响,并对变压器主绝缘的电场进行仿真分析。结果表明:改变绕组结构可以有效改善绕组电压分布以及提高变压器绝缘的耐压水平,绝缘纸板-油结构完全可以满足高频高压变压器主绝缘的要求,可为大功率高频高压变压器的绝缘设计提供参考。

变压器分布电容对高频高压反激变换器的影响及其抑制措施

随着单端反激变换器在高频高压场合的应用,变压器寄生参数的控制对电路的正常运行以及性能优化尤为关键。文中对变压器分布电容对电路的影响进行了透彻分析,给出了一般性的模型,并以高输入电压低输出电压场合为例,对该模型进行了等效处理,继而详细分析了分布电容对电路工作产生的影响,归纳出有意义的结论,并基于以上研究,提出控制寄生参数的工程方法,并通过实验验证了文中分析的正确性及抑制方法的实用性。

3.0MeV高频高压电子加速器计算机监控系统的研制

描述了基于PLC的高频高压电子加速器的计算机监控系统。在满足加速器正常操作的基础上,增加了能量反馈控制回路,提高了输出能量的稳定度(1％);保证了扫描电流的大小随输出能量变化的自动跟踪调节;在故障诊断方面也提供了有效的手段帮助排除故障或分析故障原因。

高频高压变压器分布电容的分析与处理

在分析高频变压器分布参数机理的基础上 ,以高压直流LCC谐振变换器为例 ,阐述了高频高压变压器分布电容给电路带来的不利影响 ,提出了一种补偿方法 ,并进行了仿真和实验。介绍了高频高压变压器分布电容的测试方法 ,推导了补偿电感的计算公式 ,综合使用了两种针对分布电容的处理方法。实验证明该方法是正确的。

吸收法抑制高频高压变压器分布电容的研究

针对电磁成形电源中高频高压变压器分布电容的危害 ,采用了吸收变压器。实验证明 ,该方法大大抑制了分布电容的危害 ,为电磁成形技术的应用开辟了更广阔的前景。

基于有限元仿真的高频高压变压器分段绕组漏感设计方法

为实现高频高压变压器漏感参数的精确控制,提出了一种结合有限元仿真和绕组分段概念的漏感设计方法。首先,将低压绕组分段,并对漏磁路进行集中参数等效。类比平面几何直线公理,给出各分段绕组匝数分配调节过程中漏磁路磁阻恒定这一假定,并由此推导出漏感同各分段匝数及2—3种给定特例漏感值之间的关系式。然后,通过有限元仿真求得特例情况下的漏感值。最后,以低压绕组两分段为例,对3种布局、4种气隙分情况讨论,并将有限元仿真结果同该方法计算结果进行了对比。结果表明:不同布局、气隙搭配组合下的漏感相对误差均在可接受范围内。此外,漏感调节过程中,励磁电感的变化很小,进一步验证了该设计方法的有效性和适用性。

高频高压交流电源应用于介质阻挡放电特性的研究

应用电压幅值和频率都可调的高频高压交流电源研究了大气压空气中同轴介质阻挡放电的特性;介绍了该介质阻挡放电装置的工作原理后研究了电源逆变器交流侧电路工作于固有谐振频率和1/3固有谐振频率下负载电压及其频率、放电电流、谐振电流随着逆变器直流侧电压变化的规律,比较了在逆变器直流侧电压相同下的负载电压和放电电流的特点。研究结果表明,在初始放电发生前,电源的逆变电路直流侧电压线性增加,负载电压和放电电流随之增加,负载性质始终为容性;放电发生后,负载电压近似恒定,放电电流近似线性增长,负载性质为阻容性;在外加电源电压的正、负半周内,微放电电流波形不对称,分别呈“似辉光放电”和“丝状放电”的特点。

电除尘器用高频高压脉冲数控电源

脉冲或间歇供电模式可以大幅度降低电除尘器能耗和提高除尘效率。为了实现电除尘器的脉冲供电,减少脉冲电源的成本和体积,在IGBT高性能器件基础上,综合利用串联谐振逆变技术和倍压整流技术,搭建了一高频高压脉冲数控电源,并用PSpice软件对此电源进行了仿真,分析了倍压器所用电容和负载电阻对倍加器输出电压的影响。最后给出基于LabVIEW环境的倍加器型高频高压电源实验,其输出电压峰值达到了30kV,频率为70kHz。实验的结果验证了频率、输出的可控性及仿真的正确性,仿真和实验结果可用于数控闭环系统的设计和构建。鉴于目前国内火电脱硫主流模式是化学湿法,产生大量无经济利用价值的低品位石膏,脉冲或间歇供电模式在火电领域推广可以大幅度提高除尘效率,从而使石膏变白并提高石膏品位,变废为宝,达到节能减排目的。

一种高频高压电源研制

高频高压电源应用领域越来越广,如材料改性、金属冶炼、环境保护等.本设计采用220 V交流输入,经整流成直流后,通过直流斩波调压,再通过IGBT逆变为交流,最后通过电感滤波、高频变压器升压来实现输出为高频高压的正弦波.研究获得参数范围为电压峰-峰值为0~30 kV、频率为10~30 kHz和功率为2 kW的高频高压电源.

单端反激式高频高压开关稳压电源

结合一实际课题 ,对单端反激式高频高压开关电源进行了系统的设计和实验性研究。针对高压输出情况下功率管的耐压问题 ,提出了在功率变换级采用双管串联反激组态电路解决管子耐压这一有效措施 ;文中给出了主电路 ,尤其是主电路变压器的详细设计步骤 ,并给出实际的元器件参数 ;成功研制出一台输入 2 2 0V ,输出 2 0 0 0V/ 3mA的样机。样机实验证明了分析和设计的正确性。

高频高压高介MLC瓷介的研究

对CaTiO3 SrTiO3系统进行了深入的研究 ,结果表明 :由于SrTiO3和CaTiO3均具有钙钛矿型结构 ,可形成有限型固溶体。通过调节Sr/Ca的摩尔比可以得到一种性能优良的高频瓷料。适量的Bi3+的引入可以与Sr3+形成不等价取代将有利于介电常数的进一步升高 ,同时也有利于介电常数温度系数的绝对值的减小。研究表明该系统的烧结温度应该在 1 2 80℃。

介质阻挡放电用大功率高频高压电源的研究

介绍了一种用于介质阻挡放电产生等离子体采用先进软开关技术的大功率高频高压电源 ,频率从 10 Hz～ 5 0k Hz连续可调 ,体积小 ,控制方便。实验证明 ,该装置响应快 ,运行稳定 ,给介质阻挡放电研究提供了良好的条件。

基于有限元方法的覆冰输电线路高频高压除冰法分析

输电线路在冬季风雪的影响下覆冰是一个一直存在的问题,它可能引发大范围的停电事故以及耗费数目庞大的修复或重建费用。通过施以大约33kV,100kHz的激励引发的覆冰自身的介质损耗,能够对覆冰输电线路进行融冰。如果仅考虑覆冰介质损耗,则由于发热不均匀将引起驻波效应,但如果同时考虑覆冰介质损耗与电流通过导线时集肤效应造成的电阻损耗,就能够通过调节两者的综合效应达到均匀发热的目的。

Snubber用高频高压隔离偏置电源研究

一般来说,托卡马克(EAST)装置中的NBI加热系统都是利用Snubber来实现保护的。为了优化Snubber的结构,通常都给其添加一个偏置直流源,将Snubber的性能维持在BH曲线的负饱和点附近,这样能使Snubber的质量减小一半。而目前普遍使用的偏置直流源是将50/60 Hz的交流电经过高压隔离变压器变压后整流直接得到。50/60 Hz的高压隔离变压器体积大、质量重,将带来移动不便和占用大量空间等缺点,如将50/60 Hz变为高频后经高频高压隔离变压器处理,这一问题就能得到解决。基于高频高压技术进行了EAST Snubber高压隔离偏置电源的设计与实验研究。

1.5kW机载雷达发射机高频高压电源

介绍了机载雷达发射机1.5kW高频高压电源的设计,分析了其工作原理,并对一些关键技术进行了论述。通过采用零电压开关多谐振变换器和提高高压电源的工作频率,使高压电源的性能得到很大的提高,该高压电源具有功率密度高、效率高、可靠性高等优点。实验结果证明了该高压电源的实用性,可以满足机载雷达发射机的要求。

GAT双极晶体管的高频高压兼容特性

建立了 GAT器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型 ,定量研究了 GAT的栅屏蔽效应和 GAT的基区穿通电压 VPI,并且解释了该器件实现高频率与高电压兼容的实验结果 .该模型可供优化设计双极型高频、高压。

Indico 100系列高频高压发生器原理及其应用

通过介绍Indico 100系列高频高压发生器的结构和原理,正确掌握X线成像设备的使用方法。分别介绍高频高压发生器的原理、构成、系统电路和电源分配,并总结分析设备在应用过程中故障的维修过程。掌握设备原理及结构后在排除设备出现的故障时更加科学、自如。对设备原理应精确的掌握,要知其然更知其所以然,提高维修工作的效率和准确率。

大功率静电除尘用高频高压电源的研制

由于工频可控硅电源在静电除尘器领域中使用时的缺点,高频高压电源势必将取代工频电源成为静电除尘器的供电电源。而目前国内研制的高频高压电源的功率一般比较小,难以和主流的静电除尘设备相配套。介绍了采用双串联谐振回路并联的新的拓扑结构,设计出了72 kV/1.6 A的大功率静电除尘用高频高压电源。通过现场实验验证了72 kV/1.6 A高频高压电源的可行性。

高频高压电源的电磁兼容设计方法综述

高频高压电源的广泛应用使其稳定性和可靠性的要求不断提高,解决高频高压电源的电磁兼容问题成为新的研究热点。根据高频高压充电电源的特点,结合电磁兼容设计的基本理论,归纳了近年来对于高频高压电源电磁兼容问题的研究情况,从抑制干扰源、切断传播途径、保护敏感设备三个方面总结了一系列有效的抑制电磁干扰的方法,并为今后高频高压电源的电磁兼容设计提供了研究方向。