本文關(guān)鍵詞：駐極體實(shí)驗用電源及充電裝置的設(shè)計

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【摘要】：駐極體是近年來研究人員越來越關(guān)注的一種材料。憑借良好的儲電性能和外電場特性,駐極體材料被廣泛應(yīng)用于傳感器領(lǐng)域和生物醫(yī)藥領(lǐng)域。但是目前駐極體材料的應(yīng)用潛力并沒有被充分挖掘,對駐極體材料的探索式研究仍是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。本文的主要內(nèi)容是設(shè)計一款駐極體實(shí)驗用電源及充電裝置,并應(yīng)用于駐極體實(shí)驗。本課題分兩大部分,第一部分是駐極體充電裝置的設(shè)計,第二部分是駐極體電源裝置的設(shè)計。駐極體電源裝置分為主電路、控制電路、高頻變壓器和倍壓整流電路四部分。充電裝置的設(shè)計是以絲杠升降原理和電極靈活拆卸的手段使實(shí)驗參數(shù)可調(diào)為設(shè)計思路,從單針放電功率和放電功率密度等變量出發(fā)選定充電裝置具體參數(shù),進(jìn)而完成駐極體充電裝置的制作。電源裝置的設(shè)計分為針電極電源的設(shè)計和柵極電源的設(shè)計。在主電路和控制電路部分針電極電源與柵極電源統(tǒng)一設(shè)計,在高壓模塊分別對兩個電源的高頻變壓器和倍壓整流電路進(jìn)行設(shè)計。在主電路部分,確定以半橋逆變電路作為主電路；在控制電路部分,設(shè)計了半橋變壓器驅(qū)動電路；在高頻變壓器部分,分析了變壓器分布參數(shù)產(chǎn)生的原因以及所造成的危害。在此分析的基礎(chǔ)之上,運(yùn)用分段式繞組繞制方法繞制高頻變壓器,減小了分布參數(shù),通過對變壓器的磁芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,分別選擇了UY20/64型磁芯和PC40EE42/42/15-Z型磁芯作為針電極電源和柵極電源變壓器磁芯并計算了高頻變壓器制作過程中需要的參數(shù),得到了高頻變壓器的優(yōu)化設(shè)計方案；在倍壓整流電路部分,按照針電極電源和柵極電源對輸出電壓不同的要求確定倍壓整流電路的倍數(shù),在分析了倍壓整流電路電容效應(yīng)之后,運(yùn)用Psim軟件對電路進(jìn)行了仿真,得到了不同電容情況下,輸出波形受到的影響,進(jìn)而完成倍壓整流電路的設(shè)計。本文完成了充電裝置和電源裝置的設(shè)計制作,經(jīng)實(shí)驗驗證針電極電源輸出電壓0--20kV連續(xù)可調(diào),柵極電源輸出電壓0--1500V連續(xù)可調(diào),電源裝置滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：充電裝置 電源裝置 高頻變壓器 倍壓整流
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM910.6;TM278
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 駐極體及其制備方法9-13
• 1.1.1 駐極體的發(fā)展與應(yīng)用9-12
• 1.1.2 駐極體的制備方法12-13
• 1.2 電暈極化法制備駐極體的發(fā)展和現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 電暈極化法的發(fā)展歷程13
• 1.2.2 注極參數(shù)對電暈極化法的作用13-15
• 1.3 本論文的選題及主要研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 論文的選題及其意義15
• 1.3.2 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 2 駐極體充電裝置設(shè)計17-25
• 2.1 電暈極化法基本原理17-18
• 2.2 充電裝置設(shè)計18-24
• 2.2.1 充電裝置參數(shù)確定18-22
• 2.2.2 充電裝置制作22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 駐極體電源裝置設(shè)計25-40
• 3.1 主電路設(shè)計25-29
• 3.1.1 輸入整流濾波電路設(shè)計25-27
• 3.1.2 功率轉(zhuǎn)換電路設(shè)計27-29
• 3.2 控制電路設(shè)計29-39
• 3.2.1 PWM控制及驅(qū)動電路設(shè)計29-35
• 3.2.2 高壓測量電路設(shè)計35-38
• 3.2.3 啟動及保護(hù)電路設(shè)計38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 4 高頻變壓器與倍壓整流電路設(shè)計40-60
• 4.1 高頻變壓器分布參數(shù)分析40-44
• 4.1.1 高頻變壓器等效模型建立40-41
• 4.1.2 高頻變壓器漏感的影響分析41-43
• 4.1.3 高頻變壓器分布電容的影響分析43-44
• 4.2 高頻變壓器設(shè)計44-54
• 4.2.1 高頻變壓器參數(shù)計算45-51
• 4.2.2 高頻變壓器的制作51-54
• 4.3 倍壓整流電路設(shè)計54-59
• 4.3.1 柵極電源倍壓整流電路設(shè)計54
• 4.3.2 針電極電源倍壓整流電路設(shè)計54-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 實(shí)驗結(jié)果與分析60-67
• 5.1 驅(qū)動變壓器電壓輸出波形60-62
• 5.2 高頻變壓器次級電壓輸出波形62-63
• 5.3 針電極電源高壓輸出波形63-65
• 5.3.1 電阻負(fù)載時高壓輸出波形63-64
• 5.3.2 針電極放電時高壓輸出波形64-65
• 5.4 柵極電源電壓輸出波形65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄A 電源裝置實(shí)物圖71-73
• 附錄B 充電裝置實(shí)物圖73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：996066