直流叠加脉冲电压下FLTD气体开关击穿特性

分析了直流叠加脉冲电压（定义为复合电压）下次级感应电压触发快脉冲直线变压器驱动源（FLTD）中气体开关击穿延时过程,给出了击穿延时的估算公式.初步实验研究了FLTD用三电极气体开关在复合电压作用下的击穿特性,结果表明：在＆#177;70 kV直流充电电压叠加300 kV/30 ns快脉冲电压的复合电压作用下,气体开关的击穿延时小于相同工作系数下常规触发方式的击穿延时,采用SF6气体绝缘时,击穿延时较常规触发方式减小了17％～30％;采用N2绝缘时,减小了约50％,开关工作系数为55％时,击穿延时抖动小于5 ns;理论估算的复合电压下击穿延时与实测结果基本吻合.

直流叠加脉冲法在铝合金阳极氧化中的应用

采用直流叠加脉冲法对ＺＬ１０８、ＬＣ２等高合金铝进行阳极氧化，并比较了氧化膜层的性能，分析了直流叠加脉冲法的优势。试验结果表明：该方法适用于所有常用铝合金的阳极氧化，所获得阳极膜不仅膜层致密、硬度高、耐磨性好，而且在生产上可提高生产率、节省能耗。

单束激光叠加脉冲信号的滤波检测研究

针对传统滤波检测技术很难精准的检测出目标信号的难题,提出单光束叠加脉冲信号的滤波检测技术,首先基于单光束叠加脉冲信号特征塑造单光束叠加脉冲信号观测模型,采用该模型按照脉冲信号从强至弱的顺序,预测全部脉冲信号分量参数,然后采用分数阶Fourier变换(FRFT)动态时域分析方法,通过两级检索措施得到显著的单光束叠加脉冲信号滤波检测结果,获取强单光束叠加脉冲信号,最后通过逐次消去强脉冲信号分量的方式,检测出全部单光束叠加脉冲信号。实验结果表明,本文检测技术具有较高的抗干扰性、准确性和稳定性。

单光束叠加脉冲Nd∶YAG激光器的研究

在使用叠加脉冲方式进行激光打孔时,为了在一台激光器上实现大能量的长脉冲与高峰值的短脉冲激光叠加输出,采用同一工作物质不同增益区域来分别获得两种特性的脉冲激光同轴叠加输出的方法、在单台激光器上获得了两种脉冲激光的叠加输出。结果表明,在双氙灯脉冲抽运Nd∶YAG激光器中,腔长840mm、使用双平-平腔结构、工作物质长度150mm的情况下,采用高电阻率的磷酸钛氧钾电光Q开关对中心光束进行调Q,得到了脉宽10ms的长脉冲与63ns窄脉宽脉冲序列的稳定叠加脉冲输出,在抽运频率9Hz的情况下,最高得到了93.4W的平均功率,叠加脉冲包络能量10.4J,峰值功率46.7k W。此结果说明输出的叠加脉冲激光可以很好地满足激光打孔的需求。

高频电源及高频叠加脉冲电源在烧结机头除尘的应用

随着国家环保排放标准不断提高,原有除尘设备已无法满足排放要求,必须进行升级改造。对电除尘器本体进行大修换新,并采用高频电源和高频叠加脉冲电源等新技术、新设备来提高电场收尘效率,是除尘设备升级改造取得成功的关键。本钢集团北营炼铁厂360平烧结机头除尘器大修改造完成后,经检测达到技术协议要求的排放标准。改造取得圆满成功。

使用新型直流叠加脉冲电源提升硬质阳极化加工工艺研究

本文使用直流叠加脉冲电源替代传统直流电源进行硬质阳极化加工,研究常见铝合金材料采用直流叠加脉冲电源加工需设置的电源参数,并对各项参数进行优化与总结。较好解决硬质阳极化工艺使用传统直流电源易发生灼烧现象的质量问题,经检测采用改进电源加工的零件,符合BAC5821《硬质阳极化工艺》要求,降低了报废的几率。

直流叠加高压脉冲的真空灭弧室老炼技术

提高真空灭弧室的老炼均匀度,并有效调控老炼电弧作用区域的能量注入方式和程度,是真空灭弧室老炼技术所要解决的两个核心问题。然而,在单一电源模式下,真空灭弧室触头间隙的击穿条件和放电能量相互制约,其老炼的时间和空间约束条件难以独立调节,所以难以同时满足对老炼均匀度和作用区域能量调控两方面的要求。为此提出了一种直流叠加高压脉冲的真空灭弧室双电源老炼技术方案,通过小能量的高压脉冲实现对触头间隙绝缘弱点的击穿和精确定位,引入大电流对该弱点区域进行老炼处理。与传统老炼方式的实验结果对比表明:该老炼方法可显著提升灭弧室雷电冲击耐压水平,提升幅度在40%左右,为真空灭弧室老炼技术的进一步发展提供了新的思路。

自触发驱动的双极性脉冲叠加器

为了简化全固态双极性脉冲发生器中多个开关管的同步隔离驱动电路的复杂性,提出了一种自触发驱动的双极性脉冲叠加器。该电路将自触发驱动结构与特殊全桥电路相结合,只需提供2路隔离信号分别控制正、负极性第1级开关管,其他开关管通过自触发驱动电路逐级导通与关断,从而实现双极性高压脉冲输出。对电路的结构设计、工作原理、参数设计进行了分析,并利用Pspice软件对电路的可行性进行了仿真验证。所研制的15级电源样机上的实验结果表明:在10 k?阻性负载上产生了稳定的重频双极性脉冲,正压与负压幅值2~5 kV可调,脉宽1~10μs可调,频率0~1k Hz可调。该脉冲叠加器体积小巧,结构紧凑,可进行模块化设计,为研制小型化脉冲电源提供了技术支持。

固态LTD的脉宽叠加技术仿真

针对脉冲电磁场生物医学应用中所需求的高电压大电流宽范围脉冲问题,文中采用脉冲叠加的方案设计了一种长脉宽固态直线型变压器驱动源(Linear Transformer Driver, LTD)。该LTD脉冲发生器为了突破脉冲变压器伏秒积限制下的脉宽范围,采用并联叠加的方式增加输出脉宽。设计了脉冲变压器的复位电路,提高了LTD输出脉冲占空比,能够实现最少支路LTD的多次脉冲叠加。通过Pspice搭建仿真电路模型进行仿真实验,结果表明在单匝脉冲变压器伏秒积为146 V·ms的情况下,实现单级电压为300 V,脉宽为1.6μs的脉冲输出,为其原伏秒积的3倍,且所提方案能够通过增加叠加脉冲个数来实现更宽范围的脉冲延长。

全固态模块化MARX电路及脉冲同步叠加设计

选用雪崩三极管作为开关器件，详细讨论了设计和优化Marx电路的方法；将Marx电路进行模块化改进，设计了一种新型四路同步叠加立体结构，并得出了叠加倍数与模块数量的理论关系式。最终，利用＋300V直流电源供电，通过四路输出幅值为2．6kV的Marx模块叠加，在50Ω阻性负载上得到了幅值-5.0kV、半高脉宽5．3ns、脉冲能量约2．0mJ的高斯型脉冲，时延抖动小于100Ps，重复频率达10kHz，叠加效率达96．2％。调节直流偏置电压为200～300V，并配合模块数量的增减，可调节脉冲幅值为1．6～5．0kV。

基于感应叠加原理的模块化脉冲电源的研制

针对等离子体及其应用对于高可靠性、小型化高压重频脉冲电源的需求,研制了一种基于感应叠加原理的模块化脉冲电源。该脉冲电源采用绝缘栅门极晶体管(insulated gate bipolar translator,IGBT)作为主开关,基于脉冲变压器升压和感应叠加原理实现多个单元模块的脉冲电压叠加,从而获得高压短脉冲。首先基于PSpice软件验证该拓扑结构的可行性并为元件选型提供理论指导,最终研制出基于感应叠加原理的脉冲电源的样机,其输出脉冲参数为:幅值为0~15 kV可调,重复频率为1~10 kHz可调,脉宽为5~7μs。脉冲电源采用模块化设计,在保证各模块之间绝缘的前提下,可以通过增加模块数量方便地提高最大输出电压。依托该脉冲电源开展介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体试验,验证了该脉冲电源产生等离子体的可靠性。

常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法研究——可逆电极过程的理论和验证

推导并验证了作者提出的新型阶跃伏安技术——常规二脉冲叠加四阶跃微分伏安法可逆电极过程的理论电流方程,同时研究了各项参数如扫描增量(E_s)、脉冲高度(ΔE)、脉冲周期(T)等对实验的影响,理论与实验结果一致。

自由场中采用短时信号分析法的声脉冲叠加法测量反射系数

本文叙述了在自由场有限尺寸平板样品的反射系数测量中降低测试频率的新方法。在声脉冲叠加法基础上引入了短时信号分析法和发射器瞬态抑制法,使平板有效测试频段比经典的声脉冲响应法向低频延伸一个倍频程。本文给出了在铝板反射系数测量中用短时信号分析的结果,在有效测试频段内与理论值相比,误差小于10%。

基于UC2525控制的高压脉冲叠加直流电源设计

为满足放电等离子体均匀稳定、电离效率高及等离子体扩散速率快等参数对激励电源的要求,在此设计一种幅值为20 kV、功率为2 kW且幅值与脉宽在一定范围内均可调的高压脉冲叠加直流电源。在此采用UC2525ADW芯片设计控制电路、给出高频变压器的设计方案、高压脉冲叠加可调直流电压的设计方案来完成电源设计,最后搭建实验平台进行仿真测试和实验验证,实验结果表明设计满足需求。

脉冲叠加直流偏压电弧离子镀TiCrN_x薄膜的制备与性能研究

采用脉冲叠加直流偏压电弧离子镀技术在硬质合金刀具表面制备TiCrNx薄膜,利用XRD,SEM,多功能材料表面性能测试仪等对TiCrNx薄膜进行表征。结果表明,TiCrNx与TiN薄膜相比,硬度有所下降。膜-基结合力与靶材阴极弧电流及偏压有关。

多脉冲叠加高压系统及测量技术

介绍了多脉冲叠加高压系统的核心部件:一个双次级绕组高压脉冲变压器,它能形成多路脉冲并叠加合成为梯形脉冲波,从而改善了波形的上升下降沿。该系统输出电压由3个衰减正弦波叠加而成,脉冲幅度大于100kV,脉冲宽度2～5μs。同时,在双次级绕组高压脉冲变压器上设计一个小型结构型电容分压装置,解决了变压器与其它装置对接装配后高压的监测和测量。

RT-Linux环境下主轴热伸长脉冲叠加实时补偿

针对主轴热伸长实时补偿脉冲调制困难、补偿信号的插入时机难以准确判断、反馈信号与补偿信号易干涉问题,研究了RT-Linux实时运行环境下的脉冲叠加热伸长补偿控制方法,基于最小二乘支持向量机数学模型预测主轴热伸长,进而将预估值转换为等效的热伸长补偿脉冲,在数控机床的位置反馈环中,通过轮询方式获得插入时机,及时将补偿信号叠加到反馈脉冲序列中,CNC控制器透明地接收修正后的反馈脉冲并且实施位置补偿,从而满足了补偿控制系统灵活性、开放性与实时性的要求。

全固态高压双极性方波脉冲叠加器的研制

为满足高压双极性脉冲产生臭氧的实验需求,研制了1种新型的全固态高压双极性脉冲叠加器。该结构对全桥结构的脉冲叠加器进行了改进,减少了开关使用数量,通过控制主电路中MOSFETs的驱动信号,实现双极性高压脉冲的输出。对电路的结构设计、容性负载下的工作过程、参数设计进行了阐述分析,并利用Pspice软件对电路的可行性进行了仿真验证。最后搭建了1台9级实验样机,实验表明:该双极性高压脉冲源的截尾机制可有效解决脉冲拖尾问题;电容负载时,采用改进后的控制策略避免了偏压的产生,脉冲源可稳定输出±4k V、最小脉宽600 ns的方波窄脉冲;在DBD负载下频率最高可达12 kHz,为开展高压脉冲产生臭氧的实验提供了硬件支持。

用于脉冲叠加器的LLC谐振充电源的研究

为了更好地满足串联磁芯结构的脉冲叠加器充电需求,设计了一款结构紧凑、开关频率较高的全桥LLC变换器充电源,并提出附加平衡绕组的方法,解决了每级储能电容充电电压幅值不一致的问题。在对变换器的结构设计、工作过程、参数设计进行了阐述分析后,搭建了10级脉冲叠加器及谐振变换器充电源实验平台。实验表明:该充电源在开关频率100kHz时实现了软开关功能;使用附加平衡绕组的方法能够有效提高每级电容充电电压的一致性;通过调节变换器充电源的充电电压,脉冲叠加器能稳定输出幅值8kV、脉冲宽度2μs、频率10kHz的高压脉冲,满足脉冲叠加器的充电需求。

用于臭气处理的直流脉冲叠加电源

对用于流光放电等离子体除臭技术的直流脉冲叠加电源进行研究及优化,使其稳定高效的应用于臭气处理技术。该电源使用固态开关代替火花隙开关,可靠性更高。采用直流脉冲相叠加形式可以保证产生稳定、有效的流光。通过两级升压电路以及脉冲变压器的升压,电源直流基压达到几十千伏,脉冲电压达到几千伏。同时基于Matlab进行原理性仿真,调试合理的试验参数。根据分析进行了相应试验,得出试验波形,并与仿真波形进行比较分析,验证理论分析结果。试验波形与仿真很好的吻合,验证了理论分析及仿真的正确性。最终试验电源的直流基压为50 kV,脉冲幅值达到54 kV,脉冲上升沿为650 V/μs,基本达到工业实际应用的要求。