近幾十年來,隨著科學技術的發(fā)展,等離子體逐漸應用于不同的領域。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)容是設計一臺應用于介質(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計,這種設計的優(yōu)點是通過多個低壓模塊串聯(lián)以提高輸出脈沖電壓等級,并且控制模塊的導通數(shù)量和時間可以調(diào)節(jié)輸出脈沖幅值和脈寬。模塊化設計的另一個優(yōu)點是由于每個模塊電壓等級低,因此易于對器件的選型,也便于后期的維護處理。其次,由于每個模塊相當于一級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。每個模塊中包含一個電容電壓倍增單元,通過對其工作模態(tài)分析,推導出其輸出電壓的數(shù)學表達式,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)制電源設計的基礎理論
    2.1 引言
    2.2 Marx發(fā)生器的工作原理和數(shù)學分析
        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 影響磁開關性能的磁性參數(shù)
    3.3 磁開關脈沖陡化電路分析
    3.4 磁開關陡化電路仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 全固態(tài)納秒脈沖發(fā)生器的設計
    4.1 引言
    4.2 高壓脈沖電源單元設計
        4.2.1 高頻變壓器設計
        4.2.2 電容電壓倍增單元設計
        4.2.3 開關管的選取
        4.2.4 儲能電容的選取
    4.3 磁開關設計
        4.3.1 磁芯材料的選擇
        4.3.2 磁開關尺寸的確定
    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
致謝



本文編號：3655322