近幾十年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,等離子體逐漸應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。大氣低溫等離子體因其可以在開放空間生成,因此受到國內(nèi)外學(xué)者廣泛研究。脈沖電源作為產(chǎn)生大氣低溫等離子體的驅(qū)動(dòng)源之一,由于其快速的上升沿能夠迅速電離氣隙中的氣體,因此受到廣泛關(guān)注。然而目前國內(nèi)外研究脈沖參數(shù)對等離子放電特性的影響還比較少,因此研制一款高重復(fù)頻率、快上升沿和結(jié)構(gòu)緊湊的高壓脈沖電源極為重要。本文主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一臺應(yīng)用于介質(zhì)阻擋放電的高壓脈沖電源,具體研究內(nèi)容如下:首先,電源主體采用模塊化設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是通過多個(gè)低壓模塊串聯(lián)以提高輸出脈沖電壓等級,并且控制模塊的導(dǎo)通數(shù)量和時(shí)間可以調(diào)節(jié)輸出脈沖幅值和脈寬。模塊化設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于每個(gè)模塊電壓等級低,因此易于對器件的選型,也便于后期的維護(hù)處理。其次,由于每個(gè)模塊相當(dāng)于一級Marx電路,因此對傳統(tǒng)Marx和全固態(tài)Marx電路工作原理進(jìn)行了分析,利用仿真軟件分析了不同參數(shù)對輸出脈沖的影響。每個(gè)模塊中包含一個(gè)電容電壓倍增單元,通過對其工作模態(tài)分析,推導(dǎo)出其輸出電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并仿真分析了改變其他參數(shù)下的輸出電壓波形。再次,分析影響Marx電路輸出脈沖邊沿的因素,利用磁... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高壓脈沖電源國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 脈沖驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)阻擋放電國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 高壓脈沖調(diào)制電源設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論
    2.1 引言
    2.2 Marx發(fā)生器的工作原理和數(shù)學(xué)分析
        2.2.1 傳統(tǒng)Marx發(fā)生器原理
        2.2.2 全固態(tài)Marx發(fā)生器原理
        2.2.3 全固態(tài)Marx發(fā)生器仿真分析
    2.3 Cockcroft–Walton電壓倍增電路研究
        2.3.1 Cockcroft–Walton電壓倍增電路工作原理
        2.3.2 Cockcroft–Walton電壓倍增電路仿真分析
    2.4 影響輸出脈沖上升、下降沿的因素
        2.4.1 MOSFET的開關(guān)特性及寄生參數(shù)影響分析
        2.4.2 分布參數(shù)對脈沖上升、下降沿影響分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于磁開關(guān)的脈沖陡化電路研究
    3.1 引言
    3.2 磁脈沖壓縮的基本理論
        3.2.1 磁開關(guān)的工作原理
        3.2.2 磁性材料飽和過程分析
        3.2.3 影響磁開關(guān)性能的磁性參數(shù)
    3.3 磁開關(guān)脈沖陡化電路分析
    3.4 磁開關(guān)陡化電路仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 全固態(tài)納秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 高壓脈沖電源單元設(shè)計(jì)
        4.2.1 高頻變壓器設(shè)計(jì)
        4.2.2 電容電壓倍增單元設(shè)計(jì)
        4.2.3 開關(guān)管的選取
        4.2.4 儲能電容的選取
    4.3 磁開關(guān)設(shè)計(jì)
        4.3.1 磁芯材料的選擇
        4.3.2 磁開關(guān)尺寸的確定
    4.4 本章小結(jié)
第5章 高壓脈沖電源在介質(zhì)阻擋放電中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 介質(zhì)阻擋放電原理
    5.3 大氣壓介質(zhì)阻擋放電仿真模型
        5.3.1 等效電路模型
        5.3.2 流體模型
    5.4 不同條件下介質(zhì)阻擋放電仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3655322