等離子脈沖電源的研制.pdf

1、等離子在工業(yè)以及軍事上的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。介質(zhì)阻擋放電(DBD)是一種典型的可通過大氣壓放電產(chǎn)生等離子體的技術(shù)，因而受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。高頻高壓脈沖電源是介質(zhì)阻擋放電的核心部分。 本文探討了等離子脈沖電源系統(tǒng)的設(shè)計方法，它包括兩部分，一是高頻高壓正弦波電源，二是基于此電源基礎(chǔ)上的磁壓縮陡化電路。本文重點研究了高頻高壓正弦波電源的軟硬件設(shè)計，同時討論了高頻變壓器的設(shè)計要點，IGBT的特性和使用注意事項，以及對關(guān)鍵元器件的保

2、護措施。而對磁壓縮陡化電路進行仿真，證實了其可行性。 電源系統(tǒng)硬件部分主要包括整流濾波電路、調(diào)壓及逆變電路、驅(qū)動及控制電路、輸出電路、輔助保護電路等。功率電路以IGBT為主控開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器件，采用全橋變換拓撲電路形式，配以高頻變壓器和輸出電路組成電源的主電路系統(tǒng)。 軟件部分主要研究了PID控制算法，電源控制電路采用以高性能單片機80C196KC為核心，對整個電源系統(tǒng)進行控制，采用脈寬調(diào)制方式來控制電源輸出外特性。脈寬調(diào)制

3、信號由PWM專用芯片UC3875組成的脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生。另外在電源主電路、控制電路和軟件部分都進行了可靠性與抗干擾設(shè)計，系統(tǒng)分析了可能影響電源正常工作的各種干擾及其產(chǎn)生原因，并在原理圖設(shè)計、PCB制作等方面采取了相應(yīng)的抗干擾措施。 仿真部分從磁脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)和磁開關(guān)理論分析入手，應(yīng)用數(shù)學模型的理論，建立了近似的磁開關(guān)模型和變壓器模型，并建立了陡化電路的設(shè)計方案與仿真電路模型。 試驗表明，等離子脈沖電源用很高的應(yīng)用價值，特別