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一種高壓脈沖氙燈電源的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)

發(fā)布時間:2017-08-15 12:35

  本文關(guān)鍵詞:一種高壓脈沖氙燈電源的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)


  更多相關(guān)文章: 光源 脈沖氙燈 驅(qū)動電源 反激式拓?fù)?/b> 分析儀器


【摘要】:隨著分析儀器等相關(guān)領(lǐng)域的高速發(fā)展,對于儀用光源的要求也越來越高,短弧球形脈沖氙燈由于其脈沖發(fā)光特點(diǎn),單次閃光功率高而平均功率低、紫外占比高及便于操作等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代儀器分析領(lǐng)域越來越受到重視。高性能驅(qū)動電源設(shè)計對于保證氙燈工作穩(wěn)定、提高輸出能量等至關(guān)重要。對此,本文基于對脈沖氙燈充放電工作原理分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種新型的數(shù)字調(diào)壓、調(diào)頻的脈沖氙燈電源,開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,并從實(shí)驗(yàn)測定脈沖氙燈電源對脈沖氙燈輸出光譜的影響。首先,基于氣體放電理論對脈沖氙燈工作狀態(tài)與放電過程進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上提出脈沖氙燈正常閃光所需條件。以開關(guān)電源工作為基礎(chǔ),比較了多種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從中選取最適合本電源設(shè)計的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析,并對該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所使用的包括高頻變壓器等關(guān)鍵器件進(jìn)行設(shè)計與選型工作。其次,本文將脈沖氙燈正常工作所需的條件與反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合,設(shè)計完成的驅(qū)動電源,能夠穩(wěn)定地用于日本濱松公司生產(chǎn)的脈沖氙燈,通過本文設(shè)計的上位機(jī)軟件對脈沖氙燈工作的主電壓與頻率進(jìn)行精確控制。最后,實(shí)驗(yàn)測定了電流檢測電阻對脈沖氙燈電源各部分的影響,基于本電源設(shè)計了脈沖氙燈光譜檢測系統(tǒng),還測定了主電壓和觸發(fā)電壓改變時,脈沖氙燈輸出光譜產(chǎn)生的相應(yīng)變化,進(jìn)一步優(yōu)化了本文的設(shè)計。綜上所述,本文完成了一種可驅(qū)動短弧球形脈沖氙燈的電源設(shè)計,經(jīng)對日本生產(chǎn)的氙燈樣品的實(shí)驗(yàn)測定說明,本文設(shè)計具有輸出穩(wěn)定、高壓可調(diào)、頻率可調(diào)的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)測定并研究了脈沖氙燈輸出光譜與主電壓、觸發(fā)電壓之間的關(guān)系。本文工作不僅解決了氙燈驅(qū)動的技術(shù)之需,也對未來在分析儀器新型結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新探索具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】:光源 脈沖氙燈 驅(qū)動電源 反激式拓?fù)?/strong> 分析儀器
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TM923.323
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • abstract5-9
  • 第一章 緒論9-15
  • 1.1 課題背景9-12
  • 1.2 當(dāng)前國內(nèi)外研究進(jìn)展12-13
  • 1.2.1 脈沖氙燈研究進(jìn)展12
  • 1.2.2 高壓驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析12-13
  • 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
  • 第二章 高壓脈沖氙燈電源驅(qū)動原理15-25
  • 2.1 脈沖氙燈放電特性分析15-18
  • 2.1.1 脈沖氙燈放電過程分析15-17
  • 2.1.2 脈沖氙燈閃光所需條件分析17-18
  • 2.2 脈沖氙燈電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇18-22
  • 2.3 脈沖氙燈電源驅(qū)動理論計算22-24
  • 2.4 本章小結(jié)24-25
  • 第三章 脈沖氙燈電源設(shè)計25-37
  • 3.1 概述25-27
  • 3.2 驅(qū)動電路設(shè)計27-33
  • 3.2.1 主電路模塊27-29
  • 3.2.2 驅(qū)動電路模塊29-30
  • 3.2.3 控制電路模塊30-33
  • 3.3 軟件控制33-36
  • 3.3.1 主控制流程33-35
  • 3.3.2 工作流程35-36
  • 3.4 本章小結(jié)36-37
  • 第四章 實(shí)驗(yàn)與分析37-63
  • 4.1 脈沖氙燈電源性能分析37-50
  • 4.1.1 驅(qū)動信號波形及分析37-42
  • 4.1.2 變壓器波形及分析42-44
  • 4.1.3 MOS管波形分析44-46
  • 4.1.4 主電容波形分析46-50
  • 4.2 脈沖氙燈光譜輸出分析50-61
  • 4.2.1 脈沖氙燈光譜檢測儀器介紹51-52
  • 4.2.2 光譜檢測實(shí)驗(yàn)步驟介紹52-53
  • 4.2.3 相同觸發(fā)電壓不同主電壓的影響53-57
  • 4.2.4 相同主電壓不同觸發(fā)電壓的影響57-61
  • 4.3 本章小結(jié)61-63
  • 第五章 結(jié)論63-65
  • 參考文獻(xiàn)65-69
  • 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果69-71
  • 致謝71

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本文編號:678213


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