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实用化ns级高压脉冲电源的研制

作　者: 张晗
导　师: 李胜利
学　校: 华中科技大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: NS级高压脉冲电源脉冲功率技术直流串联谐振磁脉冲压缩半导体断路开关 PSPICE电路仿真
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

利用等离子体脱硫及其处理污水时,要满足窄脉宽与高电压为两个重要条件。据此,本课题设计了一台新型实用化ns级高压脉冲电源,该电源可以广泛应用于对各种气体、液体、固体介质的放电研究。本文利用电力电子技术与脉冲功率技术设计了一台高压纳秒脉冲电源,该电源主要分为低压部分与高压部分,电源低压部分主要采用电力电子技术中的BUCK电路与高频逆变电路,从而设计了一台电压可调、频率可调的直流串联谐振电源;脉冲电源高压部分主要采用脉冲功率技术中的磁脉冲压缩(MPC)技术与半导体断路开关(SOS)技术,最终得到一个高压脉冲波形,电压峰值高达50kv,脉冲宽度120ns,峰值前沿60ns。本文对这种高压脉冲电源的工作原理,整体设计作了详细的阐述,主要介绍了BUCK电路、全桥逆变电路、可饱和变压器与磁开关、晶闸管、半导体断路开关电路的参数设计;通过PSPICE电路仿真与实际实验研究,得出了电路参数对输出负载波形的影响规律;给出了仿真波形和实验波形,并对仿真结果与实验结果作了对比分析。该电源经过了测试,达到了预期的指标,运行稳定可靠,并已成功应用于云南某烟厂尾气治理。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
1 绪论  6-14
  1.1 脉冲功率技术概述  6-7
  1.2 高压脉冲电源概述  7-9
  1.3 高压脉冲电源的一般设计  9-13
  1.4 电源研制方案概述  13-14
2 高压脉冲电源系统整体设计  14-35
  2.1 低压部分  14-24
  2.2 高压部分  24-35
3 高压脉冲电源的PSPICE 仿真研究  35-42
  3.1 PSPICE 仿真软件的介绍  35-36
  3.2 电路仿真模型的建立  36-41
  3.3 电路整体仿真模型  41-42
4 仿真结果与实验结果  42-51
  4.1 仿真结果  42-43
  4.2 实验结果  43-45
  4.3 实验结果与仿真结果的比较分析  45
  4.4 电路参数对输出负载波形的影响  45-51
5 总结与展望  51-54
  5.1 全文总结  51-53
  5.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-59

实用化ns级高压脉冲电源的研制

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