论文摘要
近年来,随着环境污染的日益严重,传统的环境治理方法已经难以满足目前形势的要求,脉冲功率作为一种新技术,已经成为环境治理方法的重要研究目标之一。高功率脉冲电源是产生高功率脉冲的能量源。本文根据环境治理对于高功率脉冲的需求,设计了一种满足环境净化要求的高功率脉冲电源方案,为脉冲电源装置在环境治理方面的应用提供了依据,同时也为脉冲功率技术在其他领域的应用提供了参考。首先介绍了脉冲电源的初级充电系统,说明了其设计思路,重点论述了全桥逆变器的设计方法,其中包括软开关与硬开关的对比分析,开关器件的选取,全桥移相零电压PWM逆变电路的工作模态及零电压的实现。最后讲述了变压器副边占空比丢失的原因,及开关管IGBT的并联电容与死区时间的设置方法。设计了中间储能系统与磁脉冲压缩系统。通过对中间储能系统主电路工作过程的分析,推导出了其工作参数的计算公式,并通过合理设计脉冲变压器对初级脉冲升压、整形。针对脉冲电源系统的输出指标,采用三级磁脉冲压缩网络,系统的阐述了其工作原理,并对磁开关的设计方法进行了详细的论述,为系统的PSPICE仿真设计提供了理论基础。通过对电源系统各个组成部分的分析,设计了脉冲电源系统的主电路,并基于此电路结构,利用PSPICE仿真软件对系统的各个部分进行全面的仿真,并将得到的仿真结果与预期目标进行对比分析,验证了此设计方案的可行性。搭建硬件电路并将其运用在水中放电处理蓝藻的实验中,进行相关的调试实验,对实验结果进行分析。本文根据环境治理对于高功率脉冲的要求,设计出一种脉冲电源系统,通过PSPCIE仿真与实验的方式验证了该电源输出的脉冲具有高功率、陡上升沿、窄脉宽的特性,能够满足环境治理的要求。同时,为该脉冲电源方案在其他领域的应用提供了参考依据。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题的研究背景与实际意义1.2 脉冲功率技术的发展现状1.2.1 国外发展现状1.2.2 国内发展现状1.3 本课题主要研究内容第2章 脉冲电源的初级充电系统的设计2.1 设计思路2.2 整流电路的设计2.3 全桥逆变电路的设计分析2.3.1 硬开关与软开关2.3.2 开关器件的选择2.3.3 软开关电路的分类2.3.4 全桥移相零电压PWM电路的工作原理2.4 全桥移相ZVS的实现与占空比的丢失2.4.1 超前臂与滞后臂实现ZVS的区别2.4.2 变压器副边占空比的丢失2.4.3 并联电容与死区时间的设置2.5 本章小结第3章 中间储能与磁脉冲压缩系统的设计3.1 中间储能环节的主电路3.1.1 主电路工作过程分析3.1.2 磁开关的工作原理3.1.3 磁开关磁性材料的选择3.2 脉冲变压器的设计3.2.1 脉冲变压器磁芯的选取3.2.2 脉冲变压器的参数分析3.3 磁脉冲压缩网络的设计分析3.3.1 磁脉冲压缩网络的工作原理3.3.2 磁脉冲压缩网络的参数设计3.3.3 磁开关磁芯参数的设计3.3.4 磁开关的复位3.4 本章小结第4章 脉冲电源主电路的仿真分析4.1 脉冲电源系统的主电路4.2 初级充电系统的仿真分析4.3 中间储能系统的仿真分析4.4 磁脉冲压缩系统的仿真4.5 本章小结第5章 仿真与实验研究5.1 PSPCIE仿真5.1.1 PSPICE仿真软件的介绍5.1.2 磁开关磁芯的仿真5.2 逆变器的硬件电路及实验结果分析5.3 水中放电实验5.4 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果致谢
相关论文文献
标签：环境治理论文; 全桥移相零电压论文; 磁开关论文; 磁脉冲压缩论文;
