爆轰试验中高速摄影控制及闪光装置改进

研究爆轰试验高速摄影中,闪光灯和摄影机快门失灵引起试验失败问题,提出对试验操控装置和闪光灯电源改进措施。首先,在实验操控上增加防止仅雷管起爆的逻辑控制,并采用集中控制,分布检测设计;其次,在闪光氙灯电源中,采用伪火花开关和多节LC(电感-电容)脉冲形成线技术,解决氙灯存在的自闪、不引燃和光强不均。此外,还解决了装置研制中遇到的电磁干扰、同步引燃等问题。通过改进,有效地防止了爆轰试验中高速摄影光学影像丢失情况和底片曝光不均匀现象,介绍了主要元件、线路和系统、实验结果及研制过程。     

一种宽输出低纹波开关电源

研制一种由全桥PWM变换器、电压电流双环控制、纳米晶磁芯高频变压器和全桥整流、LC滤波器组成的单相输入、脉宽调制变换器型稳压电源。输出电压为1～100V，最大电流达100A，输出纹波小于0．1％。实现了某工程试验点火对电源的要求。     

10kV／100mA L-C型恒流充电电源

基于L-C(电感电容)变换器研制的10kV／100mA恒流自动充电机，对50cm氙灯冲击放电的储能电容充电。充电机用比较器作判断、固态继电器为开关的自动充电控制电路，既满足了充电精度，又使电路简洁可靠。给出了主要电路的原理、设计指导思想和方法。     

高效紧凑的高压脉冲电容器恒流充电电源

基于高频谐振电路研制的高压脉冲电容器充电电源,采用IGBT构成电源的软开关电路和闭环变频控制充电电流的方式。对输出端负载大范围变化引起的谐振频率漂移,采用微调开关时间,保证了变换器开关零切换,显著降低了导通、关断时IGBT的损耗。通过对100μF高压电容器充电实验,证明恒流充电电源的恒流效果好、充电重复精度和效率更高,在短路状态下能安全可靠地工作。     

电光激励碘原子激光器研制

光解原子碘类物质包括CF3I，CH3I，C3F7I等多氟碘化物类物质，其作为激光工作介质具有增益系数大、能级寿命长等特点，适合作为大能量、高功率激光器的工作介质。这类激光器同时也具有装置结构简单、输出能量高等特点，在激光加工、诊断技术等多个领域具有广泛的应用。     

并联谐振变换器式电容器充电电源

针对采用串联谐振变换器电容器充电电源的不足,通过分析、改进并联谐振变换器拓扑,研制了基于并联谐振全桥变换器研制的10 kJ/s,100 kV电容器充电电源,变换器开关采用脉冲宽度调制技术,开关频率达40 kHz,电源的反馈控制电路基于数字信号处理全数字控制器。并给出了充电电源及主要部件高频高压变压器的设计注意事项、经验及实验结果。     

200 kV全固态Marx结构方波脉冲电源设计

采用功率IGBT串联组合模块作为放电开关,设计了16级Marx结构的脉冲电源,能够产生可调高压方波脉冲。由9支耐压3 kV的IGBT串联组成最大工作电压12.5 kV的串联组合模块;通过磁隔离触发方式控制各级IGBT的同步导通和关断。输出电压从几kV至200 kV可调、输出脉宽随外部触发信号宽度在1.5~10 s范围内可调、前沿小于500 ns、后沿小于2.3 s;在输出电压大于100 kV、输出电流20 A时顶降小于2%。