20kV零电流开关的电容器充电电源

研制了高压脉冲电容器恒流充电电源。采用IGBT构成电源的软开关电路和闭环变频的充电控制方式。对输出负载大范围变化引起的谐振频率漂移,采用与之相对应的微调开关时间,保证了变换器开关的零切换,显著降低了导通、关断时IGBT的损耗。充电实验表明,该电源恒流效果好、重复充电精度高、效率高,在短路状态下也能安全可靠地工作。

并联谐振变换器式电容器充电电源

针对采用串联谐振变换器电容器充电电源的不足,通过分析、改进并联谐振变换器拓扑,研制了基于并联谐振全桥变换器研制的10kJ/s,100kV电容器充电电源,变换器开关采用脉冲宽度调制技术,开关频率达40kHz,电源的反馈控制电路基于数字信号处理全数字控制器。并给出了充电电源及主要部件高频高压变压器的设计注意事项、经验及实验结果。

二极管激光器驱动电源的研制

为满足DPL(二极管泵浦固体激光器)表演系统中驱动电源系统的要求,设计了可连续或准连续工作的激光二极管驱动电源,采用TEC(半导体制冷器)作为二极管和倍频晶体的温度调节。二极管驱动电流达3A,当脉冲调制时,输出自动高于连续输出的30%。TEC温度控制精度达0.1℃。电源还具有过流、过热保护,防静电和浪涌等功能。

高效紧凑的高压脉冲电容器恒流充电电源

基于高频谐振电路研制的高压脉冲电容器充电电源。采用IGBT构成电源的软开关电路和闭环变频控制充电电流的方式。对输出端负载大范围变化引起的谐振频率漂移，采用微调开关时间．保证了变换器开关零切换，显著降低了导通、关断时IGBT的损耗。通过对100μF高压电容器充电实验．证明恒流充电电源的恒流效果好、充电重复精度和效率更高。在短路状态下能安全可靠地工作。

基于变频器的变频调压交流电源

设计了一个三相变频调压电源系统,它基于通用变频器输出,实现了数字式三相变频调压正弦波输出。具有输出电压闭环反馈控制功能,输出电压有效值为0V^380V,频率200Hz^450Hz,输出功率30kW。电源采用PLC控制下的虚拟仪器面板操作,具有频率测量、电流、电测量和过流、欠压、缺相等保护功能。

一种宽输出低纹波开关电源

研制一种由全桥PWM变换器、电压电流双环控制、纳米晶磁芯高频变压器和全桥整流、LC滤波器组成的单相输入、脉宽调制变换器型稳压电源。输出电压为1～100V，最大电流达100A，输出纹波小于0．1％。实现了某工程试验点火对电源的要求。

爆轰试验中高速摄影控制及闪光装置改进

研究爆轰试验高速摄影中,闪光灯和摄影机快门失灵引起试验失败问题,提出对试验操控装置和闪光灯电源改进措施。首先,在实验操控上增加防止仅雷管起爆的逻辑控制,并采用集中控制,分布检测设计;其次,在闪光氙灯电源中,采用伪火花开关和多节LC(电感-电容)脉冲形成线技术,解决氙灯存在的自闪、不引燃和光强不均。此外,还解决了装置研制中遇到的电磁干扰、同步引燃等问题。通过改进,有效地防止了爆轰试验中高速摄影光学影像丢失情况和底片曝光不均匀现象,介绍了主要元件、线路和系统、实验结果及研制过程。

高压宽脉冲生物失能效应脉冲源

为满足非致命武器中高压脉冲的生物失能效应研究,研制了一种脉冲宽度为5～500μs,重复频率为1～200 Hz,最大幅度为5 kV,最大脉冲电流为500 mA的信号源。输出脉冲采用两个IGBT串联开关调制形成,其驱动、均压、缓冲电路和IGBT组成一体,直流高压供电采用并联谐振充电技术,整机基于嵌入式实时操作系统进行操控管理。着重介绍了装置的原理、设计和调试经验。

脉冲激光器电流的准确测量

针对脉冲电流峰值保持电路测量准连续激光二极管驱动源输出脉冲电流幅度存在脉冲过冲及其时间参数调节带来的幅值测量误差问题,设计以脉冲前沿为参考,在脉冲宽度范围内,选择一个时间点,通过A/D变换器直接测量读取脉冲幅度值的方案,使脉冲幅度测量误差仅取决于脉冲电流/电压取样值的准确度和A/D变换器的位数,实现300A大功率准连续激光二极管驱动电源研制中电流检测准确度不大于0.5%的技术要求。

10kW试验点火用低纹波开关电源设计

研制一种单相输入全桥PWM变换器、电压电流双环控制、纳米晶磁芯高频变压器和全桥整流、LC滤波器组成的脉宽调制变换器型稳压电源。输出电压1～100V,最大电流达100A,输出纹波小于0.1%(1～100V)。实现了某工程试验点火对电源的要求。

200kV全固态Marx结构方波脉冲电源设计

采用功率IGBT串联组合模块作为放电开关,设计了16级Marx结构的脉冲电源,能够产生可调高压方波脉冲。由9支耐压3kV的IGBT串联组成最大工作电压12.5kV的串联组合模块;通过磁隔离触发方式控制各级IGBT的同步导通和关断。输出电压从几kV至200kV可调、输出脉宽随外部触发信号宽度在1.5~10μs范围内可调、前沿小于500ns、后沿小于2.3μs;在输出电压大于100kV、输出电流20A时顶降小于2%。

一种半导体激光器的精密温度控制电路

为了使半导体激光器(Laser Diode,LD)输出稳定的波长,必须精确控制对其特性影响很大的工作温度。以单片机为控制核心,采用高精度的负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient resistance,NTC)结合半导体制冷器(Thermal Electronic Cooler,TEC)的方案,对TEC的驱动采用脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)方式和“H”桥式电路来实现,研制了一种对2A电流的半导体激光器进行精密温度控制的电路,控制精度可达±0.1℃。

20kV小电流可控硅固体开关的研制

利用脉冲变压器隔离驱动,采用28个可控硅(TYN1225)串联成20kV固体开关。解决了变压器输出一致性和绝缘问题,对串联电路中各开关的均压等相关技术进行了讨论,并给出了测试结果。

准连续激光二极管电源的控制系统设计

本文介绍了准连续型激光二极管电源的控制系统设计.该系统以89C52为控制核心,以高档的D/A,A/D芯片,优化设计的电压输出与反馈程序实现电源的高稳定性,满足了激光器工作的要求;以8254实现高精度的1-1K频率与占空比可调方波输出;以DS1220实现断电时的数据保护;以8279实现4×5键盘输入,以精电蓬远公司生产的VPG19264高档图形点阵型液晶显示屏实现系统数据和工作状态的显示,人性化的设计使整个系统操作简单.

25kV/2A谐振式恒流充电电源

为 1MJ 电容器储能系统研制了一台输出电压 25kV,输出电流2A的恒流充电电源。该电源采用零电流切换非连续全波谐振原理。串联 LC 谐振电路由接成全桥形式的4只大功率 IGBT 驱动,谐振频率固定为 80kHz,开关工作频率 30-65kHz 可调。谐振产生的非连续正弦形电流经匝比为 1:50 的高压变压器升压至 25kV,经快恢复高压二极管串组成的全桥电路整形为一系列非连续的半正弦状电流脉冲,给 10000μF 高压电容器组充电。最终充电电压和充电电流的大小由微处理器控制,前者正比于充电电流脉冲的总个数,后者则正比于开关工作频率。

电光激励碘原子激光器的研制

为了开展大能量脉冲碘原子激光技术研究,采用氙灯抽运方法研制了一台电光激励光解碘激光器系统,并进行了相关的实验研究,获得了近700m J的单脉冲激光能量。介绍了该激光器的原理和技术路线,对实验结果进行了比较分析。实验结果表明,这类激光器具有结构简单、输出能量高等特点,适用于工业加工、诊断技术等领域的应用。

电致生物效应高压脉冲源控制系统设计

为了提高电致生物效应高压脉冲源连续运行时的输出精度及可靠性,设计了一种基于嵌入式实时操作系统Small RTOS51的电致生物效应高压脉冲源控制系统。采用NEC8254-2低成本地实现频率、占空比可调PWM输出,以MAX526,MAX197分别实现D/A,A/D功能,构成高压脉冲源输出控制与反馈回路,并提出了一种改进的采样信号中位值滤波算法。与传统中位值滤波算法相比,该算法具有更高灵敏度,基于RTOS的程序设计,提高了系统的可靠性。实验结果表明:高压脉冲源在连续运行条件下输出精度稳定达到0.1%。

基于RTOS的二极管驱动电源控制系统

本文介绍了基于嵌入式实时操作系统Small RTOS51的激光二极管驱动电源控制系统设计。简要描述了二极管驱动电源的基本硬件框架及其对控制系统的要求,给出了二极管驱动电源控制系统的硬件结构,基于RTOS的软件设计确保电源输出波动<0.3%,8小时漂移<1A。

PVDF薄膜单轴拉伸及交流极化特性研究

研究制备压电聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜的两个关键步骤——拉伸和极化。在单轴拉伸中,在不同拉伸倍率下(R=2,3,4,5)晶区发生到的相变,拉伸前后薄膜中相含量相差较大,随着拉伸比的增大含量的增加速率变小,在R=5时达到最大值75%。在交流热极化中,测量在不同极化波形(三角波和正弦波)下,流经PVDF薄膜中的电流,使用数值补偿法消除电导电流和线性感应电容电流的影响,得到薄膜极化电流;在正弦电场下,研究不同频率对薄膜极化性能的影响,在低频(f=0.1 Hz)下更多偶极子发生翻转且所得到的电流曲线受电导和电容效应影响较小;拟合得出剩余极化强度与外加电场之间的非线性关系。在相同的低频正弦极化电场下,对薄膜样品的压电性进行测试,分别测量其压电系数d33值,其A类不确定度约为7%,说明采用低频交流极化的方法所得到的压电薄膜具有较好的一致性和重复性。

电光激励碘原子激光器研制

光解原子碘类物质包括CF3I，CH3I，C3F7I等多氟碘化物类物质，其作为激光工作介质具有增益系数大、能级寿命长等特点，适合作为大能量、高功率激光器的工作介质。这类激光器同时也具有装置结构简单、输出能量高等特点，在激光加工、诊断技术等多个领域具有广泛的应用。