隨著人們物質(zhì)生活水平的提升,消費者對食品安全及質(zhì)量的要求也越來越高,高壓脈沖電場滅菌技術(shù)（PEF）作為非熱力滅菌技術(shù)憑借其滅菌時間極短、能耗低、溫升小、無污染、穿透性好等優(yōu)點獲得了實驗室的廣泛研究。但用于液體（牛奶、啤酒等）滅菌的雙極性高壓脈沖方波裝置還是極少的,本文為液體滅菌試驗研制了一款能產(chǎn)生雙極性方波的高壓脈沖發(fā)生器,并且該發(fā)生器還能實現(xiàn)脈沖重復頻率、脈沖寬度、脈沖幅值三項均可調(diào)。本文首先介紹了以滅菌技術(shù)為背景的高壓脈沖電場滅菌技術(shù)（PEF）及其所需的各部分裝置,并對其中主要部件——高壓脈沖發(fā)生器進行了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析。通過對目前常見的脈沖發(fā)生器工作原理和拓撲結(jié)構(gòu)的分析,確定了本套裝置的基本原理基于Marx電路。同時通過對目前常見開關(guān)器件的分析,確定了本套裝置選取IGBT模塊作為開關(guān)器件。進行了脈沖發(fā)生器整體結(jié)構(gòu)框圖的設(shè)計,脈沖發(fā)生器由主電路和控制電路組成,主電路由高壓直流電源、脈沖形成電路、處理室（負載）組成;控制電路由信號發(fā)生電路、大功率IGBT驅(qū)動電路組成。對主電路進行設(shè)計,通過對現(xiàn)有雙極性電路相關(guān)技術(shù)的研究,提出了兩種新型雙極性脈沖形成電路,將電路中開關(guān)元件耐壓值、損耗... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

逆變/變壓器型高壓脈沖發(fā)生器原理圖

第1章緒論-3-聯(lián)結(jié)構(gòu)，這個方波脈沖發(fā)生器的峰值為15kV、脈沖重復頻率250Hz~30kHz，在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。在2001年，H.A.Prins等人搭建了一個可以產(chǎn)生雙極性方波的脈沖電源，其電壓幅值2kV~10kV，重復峰值電流200A，脈寬0~99us可調(diào)，最大峰值功率2MW，頻率1000Hz[25]。采用新的脈沖形成方式，將每組30個、兩組共60個IGBT串聯(lián)均壓，該發(fā)生器的原理如圖1-2所示。圖1-2固態(tài)開關(guān)型高壓脈沖發(fā)生器原理圖Fig.1-2Schematicdiagramofthesolid-statehigh-voltagepulsegenerator2006年，ZiweiLiang[26]等通過兩次升壓的方式，搭建了一個峰值30kV，頻率200Hz的高壓脈沖發(fā)生器，其發(fā)生器主電路結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。圖1-3多級升壓型高壓脈沖發(fā)生器原理圖Fig.1-3Schematicdiagramofthemultilevel-boosthigh-voltagepulsegenerator發(fā)生器的原理是：110V的交流電經(jīng)過第一個變壓器的升壓作用，其值上升到一定高度。再經(jīng)過C0、C1、L1組成的一個PEN，將電壓再一次升高，最后經(jīng)過波形調(diào)理電路對波形進行優(yōu)化處理，最終輸出想要的波形。G.Donsi等[27]于2007年設(shè)計了一個產(chǎn)生指數(shù)波的脈沖發(fā)生器，其系統(tǒng)主電路示意圖如圖1-4所示。

第1章緒論-3-聯(lián)結(jié)構(gòu)，這個方波脈沖發(fā)生器的峰值為15kV、脈沖重復頻率250Hz~30kHz，在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。在2001年，H.A.Prins等人搭建了一個可以產(chǎn)生雙極性方波的脈沖電源，其電壓幅值2kV~10kV，重復峰值電流200A，脈寬0~99us可調(diào)，最大峰值功率2MW，頻率1000Hz[25]。采用新的脈沖形成方式，將每組30個、兩組共60個IGBT串聯(lián)均壓，該發(fā)生器的原理如圖1-2所示。圖1-2固態(tài)開關(guān)型高壓脈沖發(fā)生器原理圖Fig.1-2Schematicdiagramofthesolid-statehigh-voltagepulsegenerator2006年，ZiweiLiang[26]等通過兩次升壓的方式，搭建了一個峰值30kV，頻率200Hz的高壓脈沖發(fā)生器，其發(fā)生器主電路結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。圖1-3多級升壓型高壓脈沖發(fā)生器原理圖Fig.1-3Schematicdiagramofthemultilevel-boosthigh-voltagepulsegenerator發(fā)生器的原理是：110V的交流電經(jīng)過第一個變壓器的升壓作用，其值上升到一定高度。再經(jīng)過C0、C1、L1組成的一個PEN，將電壓再一次升高，最后經(jīng)過波形調(diào)理電路對波形進行優(yōu)化處理，最終輸出想要的波形。G.Donsi等[27]于2007年設(shè)計了一個產(chǎn)生指數(shù)波的脈沖發(fā)生器，其系統(tǒng)主電路示意圖如圖1-4所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]基于計算機控制的高壓脈沖發(fā)生器的研究[D]. 應(yīng)雪正.浙江大學 2006
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本文編號：3567852