等离子脉冲电源的研制

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1、武汉理

2、J人。节硕卜学位论文摘要等离子在工业以及军事上的应用具有十分广阔的前景。介质阻挡放电(DBD)是一种典型的可通过大气压放电产生等离子体的技术，因而受到国内外的广泛关注。高频高压脉冲电源足介质阻挡放电的核心部分。本文探讨了等离子脉冲电源系统的设计方法，它包括两部分，～是高频高压正弦波电源，二是基于此电源基础上的磁压缩陡化电路。本文重点研究了高频高压正弦波电源的软硬件设计，同时讨论了高频变压器的设计要点，IGBT的特性和使用注意事项，以及对关键元器件的保护措施。而对磁压缩陡化电路进行仿真，证实了其可行性。电

3、源系统硬件部分主要包括整流滤波电路、调压及逆变电路、驱动及控制电路、输出电路、辅助保护电路等。功率电路以IGBT为主控开关功率转换器件，采用全桥变换拓扑电路形式，配以高频变压器和输出电路组成电源的主电路系统。软件部分主要研究了PID控制算法，电源控制电路采用以高性能单片机80C196KC为核心，对整个电源系统进行控制，采用脉宽调制方式来控制电源输出外特性。脉宽调制信号由PwM专用芯片UC3875组成的脉宽调制电路产生。另外在电源主电路、控制电路和软件部分都进行了可靠性与抗干扰设计，系统分析了可能影响电源正常工作

4、的各种干扰及其产生原因，并在原理图设计、PCB制作等方面采取了相应的抗干扰措施。仿真部分从磁脉冲压缩网络和磁开关理论分析入手，应用数学模型的理论，建立了近似的磁开关模型和变压器模型，并建立了陡化电路的设计方案与仿真电路模型。试验表明，等离子脉冲电源用很高的应用价值，特别是在军事上，可以用于飞机的隐身技术之上。关键词：等离子，介质阻挡放电，脉冲电源武汉珲T。大学硕+学付论文ABSTRACTTheapplicationofplasmahasavastprospectonindustryandmilitary．The

5、dielectricbarrierdischargeisatypicaltechnologythatcanproducetheplasmathroughatmosphericpressuredischarges，80itispaidwidelyattentionbyhomeandabroad．11博high-frequencyandhigh-voltagepulsepowerSOurCA：isthecorepartofthedielectricbarrierdischarge．Thethesishasexplo

6、redanintegratedschemedesigningmethodofplasmapulsepowerSOul'eAgsystem,whichincludestwoparts#fieiS啊1ehigh-fi'cquencyandhigh-voltagesinewavepowersourceandbasedonwhichtheotherpartismagneticcompresssteepcircuit．Fortheformer,thispaperhastakenaresearchasastressonth

7、edesigningmethod．Meanwhileithasdiscussedtheessentialofdesigningofthehigh-frequencytransformer,thecharacteristicandmattersneedingattentionofIGBT,andtheprotectionmaEIsuresof$omepivotalcomponent．Forthelatter,thispaperhasmadeasimulationandprovedthefeasibility．，T

8、hehardwaresystemmainlyincludesrectifierandfiltercircuit,regulatevoltageandinvertercircuit。driveandeontrolcircuit,outputcircuit，protectioncircuitetc．ThepowercircuittakestheIGBTaschargingswitchpowerforchangingacomponent,adoptingfullbridgetopologycircuit,matchi

9、ngitwithhigh-frequencytransformerandoutputcircuittocomposethehostcircuitsystemofpowersource．ThesoftwaresystemincludesthePIDcontr01．Powercona'ollingcircuittakeshighperformancesinglemicrochip80C19