驻极体实验用电源及充电装置的设计

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1、犬裡－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工睡ｆｉＳＳ士奪位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾驻极体实验用电源及充电装置的设计工程领域作者姓名指忌教肺戚栋副教授５６４答辩日期————Ｍ￥＿＿Ｊ＿＿ｇ＿————专业学位硕士学位论文驻极体实验用电源及充电装置的设计ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙａｎｄＣｈａｒｉｎＥｕｉｍｅｎｔＡｌｉｅｄｔｏｇｇｑｐｐｐＥｌｅｃｔｒｅｔＥｘｅｒｉｍｅｎｔｐ作者姓名：王丰工

2、程领域：电气工程１１学号：３３３００６指导教师：戚栋副教授：２０１５年５月完成日期大遠理工大含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之

3、处，本人愿意承担相关法律责任。樣认ｉ蓋Ｍ後ｉ学位论文题目：碰城ｉｓｉ甲卞力作者签名：＾？日期：年６月义日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要▲一驻极体是近年来研究人员越来越关注的种材料。凭借良好的储电性能和外电场特。性，驻极体材料被广泛应用于传感器领域和生物医药领域但是目前驻极体材料的应用。潜力并没有被充分挖掘，对驻极体材料的探索式研宄仍是当下的研究热点本文的主要一。内容是设计款驻极体实验用电源及充电装置，并应用于驻极体实验一二本课题分两大部分，第部分是驻极体充电装置的设计，第部分是驻极体电源装置

4、的设计。驻极体电源装置分为主电路、控制电路、高频变压器和倍压整流电路四部分。充电装置的设计是以丝杠升降原理和电极灵活拆卸的手段使实验参数可调为设计思路，从单针放电功率和放电功率密度等变量出发选定充电装置具体参数，进而完成驻极体充电装置的制作。电源装置的设计分为针电极电源的设计和栅极电源的设计。在主电路和控制电路部一分针电极电源与栅极电源统设计，在高压模块分别对两个电源的高频变压器和倍压整流电路进行设计。在主电路部分，确定以半桥逆变电路作为主电路，；在控制电路部分设计了半桥变压器驱动电路；在高频变压器部分，分析了变压器分布

5、参数产生的原因以及所造成的危害。在此分析的基础之上，运用分段式绕组绕制方法绕制高频变压器，减小了分布参数，通过对变压器的磁芯结构进行分析，分别选择了ＵＹ２０／６４型磁芯和ＰＣ４０ＥＥ４２－／４２／１５Ｚ型磁芯作为针电极电源和栅极电源变压器磁芯并计算了高频变压器制作过程中需要的参数，得到了高频变压器的优化设计方案；在倍压整流电路部分，按照针电极电源和栅极电源对输出电压不同的要求确定倍压整流电路的倍数，在分析了倍压整流电路电容效应之后，运用Ｐｓｉｍ软件对电路进行了仿真，得到了不同电容情况下，输出波形受到的影响，进而完成倍压

6、整流电路的设计。本文完成了充电装置和电源装置的设计制作，经实验验证针电极电源输出电压０？－２０ｋＶ连续可０—１５００Ｖ调，栅极电源输出电压连续可调，电源装置满足设计要求。关键词：充电装置电源装置高频变压器；倍压整流；；－－Ｉ驻极体实验用电源及充电装置的设计ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙａｎｄＣｈａｒｇｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔＡｐｐｌｉｅｄｔｏＥｌｅｃｔｒｅｔＥｘｅｒｉｍｅｎｔｐＡｂｓｔｒａｃｔＥｌｅｃｔｒｅｔｉｓａｍａｔｅｒｉａｌｔｈａｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓａｒｅｉｎ

7、ｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｃｏｎｃｅｒｎｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄｓｂｙｍｅａｎｓｏｆｏｏｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｇｐｓｔｏｒｅｄｃｈａｒｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｘｔｅｒｎａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅ．ｔｔｌｄＢｕｓｏｆａｒｈｅｅｌｅｃｔｒｅｔｍａｔｅｒｉａｌｏｔｅｎｔｉａｌｈａｓｇｐｎｏｔｂｅｅｎｆｕｌｌｅｘｃａｖａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｘｌｏｒ

8、ａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｅｔｉｓｓｔｉｌｌｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｙ，ｐｆｏｃ