本文關(guān)鍵詞：基于Marx結(jié)構(gòu)高壓脈沖電源的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：脈沖功率技術(shù)在軍事領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域內(nèi),如大功率雷達(dá)、航天電源、電磁彈射、電磁武器、強激光等方面,脈沖功率技術(shù)的研究比較成熟。而在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),脈沖功率技術(shù)作為一項新興技術(shù),在金屬表面處理、污染治理、激光應(yīng)用、半導(dǎo)體加工等方面應(yīng)用前景廣闊。隨著技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域在結(jié)構(gòu)緊湊、重復(fù)頻率、脈沖電壓精度等方面提出了較高的要求。在此應(yīng)用背景下,本文針對環(huán)保方面廢氣和廢水的處理,研究并設(shè)計了一臺基于Marx結(jié)構(gòu)的高壓脈沖電源。本文首先介紹了脈沖功率技術(shù)的特點,論述了脈沖功率技術(shù)的研究意義和國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,確定了本文的出發(fā)點。然后根據(jù)高壓脈沖電源系統(tǒng)的指標(biāo)要求,將系統(tǒng)分為三級電路:整流電路、脈沖充電電路和脈沖形成電路。經(jīng)過分析對比多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式,最終確定采用有源功率因數(shù)校正的整流電路、恒壓限流式輸出的移相全橋變換器和DSP驅(qū)動的Marx結(jié)構(gòu)。詳細(xì)地分析了每級電路的硬件設(shè)計和人機交互電路。根據(jù)每級電路設(shè)計的參數(shù),對整流電路和脈沖充電電路進(jìn)行建模,根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù),說明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具體分析了脈沖形成電路的穩(wěn)定性。最后通過仿真驗證和測試試驗,確定了系統(tǒng)的可行性、穩(wěn)定性和有效性。本文基于脈沖功率技術(shù)的應(yīng)用背景,研究并設(shè)計了高壓脈沖電源系統(tǒng)。通過改進(jìn)的Marx結(jié)構(gòu),采用電感隔離Marx電路和充電電路,同時使用二極管隔離每級Marx電路,減小了充電時的損耗,提高了系統(tǒng)的效率。同時通過對充電電路的控制,可以得到精確的脈沖電壓。
【關(guān)鍵詞】：脈沖功率技術(shù) Marx電路 移相全橋
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究意義和目的14-15
• 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 整體技術(shù)15
• 1.2.2 關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 高壓脈沖電源總體設(shè)計18-28
• 2.1 系統(tǒng)性能指標(biāo)18
• 2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計18-19
• 2.3 系統(tǒng)主功率電路設(shè)計19-23
• 2.3.1 整流電路設(shè)計19-20
• 2.3.2 脈沖充電電路設(shè)計20-21
• 2.3.3 脈沖形成電路設(shè)計21-23
• 2.4 系統(tǒng)控制策略設(shè)計23-27
• 2.4.1 APFC控制電路設(shè)計23-25
• 2.4.2 移相全橋控制電路設(shè)計25-26
• 2.4.3 Marx控制電路設(shè)計26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 高壓脈沖電源系統(tǒng)硬件設(shè)計28-52
• 3.1 總體設(shè)計28
• 3.2 整流電路設(shè)計28-33
• 3.2.1 原理分析28-29
• 3.2.2 功率器件參數(shù)設(shè)計29-32
• 3.2.3 控制電路設(shè)計32-33
• 3.2.4 EMI濾波器設(shè)計33
• 3.3 脈沖充電電路設(shè)計33-44
• 3.3.1 原理分析33-36
• 3.3.2 功率器件設(shè)計36-41
• 3.3.3 控制電路設(shè)計41-44
• 3.4 Marx電路設(shè)計44-48
• 3.4.1 原理分析44-45
• 3.4.2 功率器件設(shè)計45-47
• 3.4.3 控制電路設(shè)計47-48
• 3.5 人機交互電路設(shè)計48-51
• 3.5.1 ADC電路設(shè)計49
• 3.5.2 DAC電路設(shè)計49-50
• 3.5.3 顯示屏的設(shè)計50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析52-65
• 4.1 穩(wěn)定性分析方法介紹52
• 4.2 整流電路穩(wěn)定性分析52-57
• 4.3 脈沖充電電路穩(wěn)定性分析57-64
• 4.4 Marx電路穩(wěn)定性分析64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 系統(tǒng)仿真與測試65-78
• 5.1 系統(tǒng)仿真分析65-68
• 5.1.1 整流電路仿真分析65-66
• 5.1.2 脈沖充電電路仿真分析66-68
• 5.1.3 Marx電路仿真分析68
• 5.2 樣機測試結(jié)果與分析68-75
• 5.2.1 整流電路測試與分析70-71
• 5.2.2 脈沖充電電路測試與分析71-72
• 5.2.3 Marx電路測試與分析72-73
• 5.2.4 整機測試與分析73-75
• 5.3 整機可靠性測試75-77
• 5.3.1 整流電路老化試驗分析75-76
• 5.3.2 脈沖充電電路老化試驗分析76
• 5.3.3 Marx電路老化試驗分析76
• 5.3.4 整機老化試驗分析76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 本文工作總結(jié)78
• 6.2 后期工作展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85

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本文編號：430992