本文關(guān)鍵詞：采用T-SCC發(fā)生器的脈沖電源設(shè)計　出處：《蘇州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著等離子體在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣闊,對用于產(chǎn)生非平衡等離子體的脈沖電源的需求也越來越多。目前,脈沖電源的關(guān)鍵技術(shù)主要有脈沖高壓、重復(fù)頻率和脈沖前沿。其中,脈沖前沿大致能達(dá)到10μs-100μs,不可調(diào),極大的制約了脈沖功率技術(shù)在工業(yè)以及國防領(lǐng)域的應(yīng)用。針對脈沖電源存在的波前沿周期長,不可調(diào)等問題,本文結(jié)合了脈沖功率技術(shù)以及高頻高壓技術(shù),通過分析、優(yōu)化S2BM(Solid-State Bipolar Marx)型Marx脈沖發(fā)生器,設(shè)計了T-SCC(Two-switches Capacitors Cells)發(fā)生器,并且提出了一種寄生參數(shù)動態(tài)模型,建立了T-SCC發(fā)生器寄生參數(shù)動態(tài)模型,推導(dǎo)了寄生電容充放電公式。為了進(jìn)一步輸出波前沿可調(diào)的脈沖電壓,在T-SCC發(fā)生器的基礎(chǔ)上引入二級儲能單元,設(shè)計了PC上位機控制系統(tǒng),具體研究如下:(1)將S2BM脈沖發(fā)生器的全橋儲能模塊優(yōu)化為半橋儲能模塊,減少了每級儲能單元的導(dǎo)通壓降。單獨設(shè)計了全橋負(fù)載模塊,保證雙極性脈沖輸出。最終通過1kV直流電壓源的充電,四階T-SCC儲能單元可以存儲并且輸出1kHz、0-4kV可調(diào)的雙極性脈沖電壓,完成了脈沖波形從ms級到μs級的壓縮,實驗表明儲能電壓可以增加約5-20V,優(yōu)化驅(qū)動電路的同時提高了儲能效率。(2)單獨的T-SCC發(fā)生器模塊輸出的脈沖波前沿大約為10μs(由電子開關(guān)導(dǎo)通時間決定),不可調(diào)。通過引入二級儲能單元可以得到波前沿以及半波長可調(diào)的脈沖電壓輸出,這是傳統(tǒng)Marx發(fā)生器無法做到的,但是輸出電壓會經(jīng)過一定比例的衰減,最后通過仿真以及實驗電源得到約1.6kV、1.2μs/50μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波輸出。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN86

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本文編號：1317085