基于Cockcroft-Walton倍压网络的隔离型高升压比DC-DC变换器

传统Boost变换器由于受到占空比的约束,一定程度上限制了其在高电压增益电源上的应用。本文基于隔离型升压变换器和Cockcroft-Walton电压倍增单元研究了一种具有高电压增益的DC-DC变换器,并分析了其工作原理及特性。该变换器通过整合隔离型升压变换器与电压倍增单元实现了超高升压比转换,与传统Boost变换器相比,该拓扑具有以下优点:①在较低占空比下实现了高电压增益;②较低的有源开关器件电压应力;③单开关结构简化了控制电路。最后,搭建了一台效率可达89.5%的35 W样机,实现了24 V到1 000 V的高升压比转换,并利用样机对理论分析结果进行了验证。

改进型低纹波Cockcroft-Walton倍压电路及其特性研究

多级倍压整流器倍压纹波和电压跌落分别受级数次方的影响,在级数增加的情况下会明显增加。在最低级数2倍压电路的基础上,采用移相和反相叠加实现2N倍压电路。使用三相组式变压器输出绕组三相独立连接直流二倍压电路,通过并联输入、串联输出实现6脉周期性叠加,构建12倍压电路。通过叠加,大幅度削弱了脉动的幅度。对纹波和电压跌落进行了理论分析和估算,并与经典型和对称型Cockcroft-Walton多级倍压电路进行比较。结果表明,该电路可以显著减小电压纹波和电压跌落,并明显缩短了输出电压稳态建立的时间。

多阶平衡式Cockcroft-Walton电路的等效模型与输出特性

基于电路的输出效果,采用电荷转移原理阐述平衡式Cockcroft-Walton(C-W)倍压电路较为复杂的物理过程,将电路中二极管的非线性导通特性等效为周期性线性导通的数学解析模型,推导了表征其输出特性的纹波电压和带载输出电压的理论输出表达式。采用仿真软件对比了基本式和平衡式C-W电路的输出特性曲线,结果表明平衡式拓扑结构的纹波大小约为基本式拓扑结构的8%。同时建立的多阶平衡式C-W电路纹波电压理论模型计算值略低于电路软件仿真值,带载输出电压的理论模型计算值与仿真值的相对误差低于10%。

基于Cockcroft-Walton电路的PMT高压电源

根据当前实验室资源的需要合理分配与利用的需求,设计与实现了一种高效率、低纹波的PMT高压电源。该电源主要有LM10CLN电压控制部分,基于Cockcroft-Walton升压电路部分,反馈和保护电路部分和I-V转换部分来实现。最后完成电路的PCB板制作,通过对样品的试验,验证了本方案是可行的。电路运行良好,电路的线性度、纹波大小均符合要求。

改进型Cockcroft-Walton单级高电压增益逆变电路

为提高变换器电压增益和效率,提出一种带有耦合电感的改进型Cockcroft-Walton单级高电压增益逆变器。在传统电压源逆变器的基础上,加入由耦合电感和改进型Cockcroft-Walton升压单元组成的阻抗网络,并利用SVPWM控制方式进行逆变。所提出的改进型Cockcroft-Walton单级高电压增益逆变器降低了耦合电感匝比,一个逆变周期中,利用较小的直通占空比和较大的调制指数获得高质量的输出波形。实验室设计的700 W样机对所提电路进行相关性能检测,结果可知理论分析、仿真研究和实验结果完全一致,验证了所提变换器的有效性和实用性。

一种改进Cockcroft-Walton准Z源逆变器

提出了一种能达到高电压增益且由耦合电感构成的新型准Z源逆变器,它由Cockcroft-Walton倍压单元重新组合而推演出的新型升压模块嵌入到准Z源中获得。该新型拓扑继承了准Z源的所有优势,同时由于耦合电感的存在能使电路从匝比和占空比即双变量达到调节电压增益的目的,可在很小的占空比下实现高升压能力,具有更高的调制比,拥有更高质量的输出正弦波。对该新型拓扑进行了工作状态分析,研究了其自身升压能力、各部分功耗,并与(准)Z源逆变器及其相关改进单级可升压逆变器进行性能对比。实验室搭建了一台输出功率1 kW的样机以验证所提逆变器的可行性。

“扮假作真”何以可能?——“后室游戏”及其想象生成机制

类型游戏“后室游戏”因其画面视觉拟真度低、场景与形象单一等“弱游戏性”而区别于市面流行的“3A大作”,缺乏一般意义上的“行动者网络性”或“重复可玩性”。其现实关涉性及交互性主要发生于玩家的心理想象和审美体验层面:玩家借助集体记忆与文化惯例这一前置道具,通过游戏画面的增强效果,得以从个体审美体验进入公共性虚构世界,又从给定条件中生成新的个人想象并以此充实游戏所指。“再现”在此从某种符合论标准与道德性要求,转向了被审美感知效果所决定和选择的“自动机制”,以此走向一种有别于模仿论或媒介论、整合当代艺术实践诸层面的“规则论”批评思路。

14MeV中子引发SRAM器件单粒子效应实验研究

在中国原子能科学研究院的高压倍加器装置上开展了SRAM器件的14 MeV中子单粒子效应实验研究。介绍了中子的产生、中子注量率的测量和调节以及中子单粒子效应的测试等的实验方法,获得了HM628512BLP型和R1LV1616HSA型SRAM器件的14 MeV中子单粒子效应截面。前者与文献的单粒子效应截面在误差范围内一致,验证了实验方法的科学性和可行性。后者与由效应机制出发获得的理论分析结果在量级上一致,对实验结果给出了定性的解释。

争论式教学支架对学生知识加工的影响——基于翻转课堂的实验研究

较之传统课堂,翻转课堂更关注学生对知识的应用和迁移能力,重在培养学生的高阶思维。目前的翻转课堂教学改革对微课资源的设计和开发关注度高,对翻转学习给学业成绩和动机带来的影响及师生对翻转课堂的感知等研究较多,忽视了关于翻转课堂培养学生高阶思维的策略研究及学生参与主动学习活动的知识加工过程研究。争论是培养学生高阶思维的重要方式。为在翻转课堂中培养学生的高阶思维,本研究采用争论式教学支架,引发学生在课堂上争论,促进学生参与主动学习活动的知识加工过程。本研究以193位大一、大二学生为被试对象,开展"现代教育技术"课程翻转教学实验,并将学习者随机分配到图尔敏式争论教学支架实验组、沃尔顿式争论教学支架实验组和无支架的控制组,采用质性编码分析和单因素协方差分析法分析数据。结果表明,从促进知识加工的话语总量来看,沃尔顿式争论教学支架较之图尔敏式争论教学支架更能显著促进有效的知识加工;从有效知识加工的整体效度来看,图尔敏式争论教学支架和沃尔顿式争论教学支架较之无支架的控制组均能显著提高有效知识加工的效度,这说明在翻转课堂中使用争论式教学支架有利于提升个体知识加工的质量。本研究可为今后开展有效的翻转学习提供教学策略指导,为有关翻转课堂高阶思维培养目标达成度的研究提供启示,并为今后评判翻转课堂中个体参与主动学习活动的认知贡献提供数据依据。

倍压整流电路的分析和仿真

倍压整流电路广泛应用于高压电源中,其输出脉动电压幅值和压降的大小影响着电源的性能。本文针对高压电源的倍压整流电路,推导了沃尔顿倍压整流电路和改进的倍压整流电路脉动电压幅值和输出压降公式,并采用matlab进行建模与仿真,验证了公式的正确性,与沃尔顿倍压整流电路相比,改进的倍压整流电路的脉动电压幅值与输出压降大大减小。

用Material studio软件辅助精确实现有机化学中瓦尔登翻转的动画展示

利用MS软件辅助精确制作了瓦尔登翻转的动画过程,使学生能够精确理解瓦尔登翻转过程,避免思维误区,同时培养学生严谨的科学态度。

疏松砂岩干岩石模量研究

目前对疏松砂岩的研究主要是基于一些模型的思想,这些模型都是以Hertz-Mindlin和Walton的接触理论作为基础,从而很好的预测疏松砂岩的干岩石模量。但是,这传统的疏松砂岩模型并不能很好地表征疏松砂岩的弹性性质,经过研究发现,HMR、HMS预测的干岩石的体积模量比实际测量值略低,如果用Hashin-Shtrikman下限方程内插,会产生更大的误差;HMR、WR预测的剪切模量都会比实际值高出很多,主要是没有考虑颗粒边界的相对运动;WS的适用性不是很好,有些地方预测效果很好,有些地区效果很差;HMS的预测效果很好,适用性很强,但是预测的结果都比实际值略低,如果用Hashin-Shtrikman上限进行内插,会取得很好的结果,并将该结果与传统的疏松砂岩模型对比分析,发现该方法具有很高的精度。

分布电容及倍压电路输出电压研究

X射线管在工作时需要高压电源进行供电,其高压是通过多级倍压电路来产生的,其中最常见的是半波Cockcroft-Walton倍压整流电路。在HWCW倍压整流电路结构下,对不同电容分布所产生的阻抗大小进行对比,同时又对结构相同且电容分布相同的对称倍压整流电路进行对比。实验结果表明,对称式倍压整流电路的阻抗最小,即每级倍压整流单元均采用同容值电容,其输出阻抗比其他结构可以降低2倍以上且输出电压最高,对该理论的正确性也进行了相关的仿真验证研究。

单漂移聚束腔的改进

为扩展中国原子能科学研究院高压倍加器的ns脉冲束的能区范围,研制了一种新的聚束装置,使该加速器从仅能提供300keV ns脉冲束,扩展到能提供100～400keV整个能区的ns脉冲束。

高压倍加器微秒脉冲束系统的建立

为满足某些效应本底较低的实验的需求,在中国原子能科学研究院的高压倍加器上利用束流切割的方法建立了一套微秒脉冲束系统,并对研制的系统进行性能测试,介绍了该系统的建造方法和性能测试结果。该套装置符合设计要求,可投入实际应用。

考克饶夫和瓦尔顿对人工核蜕变的研究

介绍了考克饶夫和瓦尔顿的生平;记述了考克饶夫受伽莫夫理论的启发,提出建造高压加速器计划的过程;回顾了考克饶夫和瓦尔顿如何克服困难建造实验装置,完成人工加速带电粒子引起核蜕变的实验;剖析了考克饶夫和瓦尔顿成功的要素:抓住机遇、密切合作、勤奋工作和百折不挠的毅力等.

“恰当审美”如何才算恰当?——以肯德尔·沃尔顿的艺术审美理论为例

沃尔顿认为,仅仅根据艺术作品的自身特征进行审美判断是不恰当的,"恰当审美"必须依赖艺术作品的"正确范畴"和相关史实。但通过详细分析会发现,他所谓的"恰当审美"实际上仍不够恰当:首先,"正确范畴"本身问题重重,难以发挥关键作用;其次,与作品相关的历史事实尽管重要,却无法担当充分条件。真正的"恰当审美"或许应遵循以下原则:其一,以对艺术作品的当下感知和情感体验为首要前提;其二,把艺术作品纳入由艺术家、欣赏者及其各自所属的社会历史语境共同组成的整体框架中综合考量;其三,在道德、认知、宗教等诸种价值体系的综合平衡中力求实现审美价值的最大化。

高压倍压整流电路无功补偿对策

分析了高压倍压整流电路在中高频条件下产生无功功率的原因 ,以减小供电逆变器容量为目的 ,提出了具体的功率因数补偿方法 ,并通过实验证明了有效性。

800kV/30mA电子辐照倍压加速器研制

本文介绍了一台由工频驱动并采用气体绝缘变压器的对称Cockcroft-Walton型800kV/30mA高压电子加速器的研制和调试。气体绝缘变压器和倍加回路均置于SF6压力钢筒内,相对于一般采用的油变,简化了馈电,缩减了整个设备的体积;采用工频供电,无需专门的前级驱动电源;电子枪供电通过专设的一组隔离变压器实现。经调试和改进,该加速器空载电压可达860kV以上,700kV下已完成大于30mA的稳定出束,能量转换效率可达90%。该加速器有望成为1 MV以下的辐照实用机型。

基于SiC探测器的裂变靶探测系统中子灵敏度标定

在高压倍加器上,采用直流法和脉冲法分别标定了235 U和238 U靶构成的探测系统对14.9 MeV中子的灵敏度。对脉冲法的原理、方法及结果进行了介绍,并与直流法的测量结果进行了对比。结果表明:脉冲法和直流法的结果在不确定度范围内一致。脉冲法可在一次测量中直接扣除本底,而直流法的本底测量不准确,因此脉冲法是一种更准确的方法。本文方法可为脉冲中子源裂变探测器的相关研究提供参考。