一个开关电源实验

介绍一个供学生用的实验用开关稳压电路。用以观察、研究稳压电源的性能与振荡频率之关系     

利用开关电源解决测色色差计的稳定性问题

国产测量仪器长期以来一直存在着稳定性与可靠性差的问题。本文针对测色色差计的稳定性与可靠性问题进行了具体的分析讨论，提出了采用开关稳压电源供电方式，以替代传统的串联性稳压电源，取得了较为理想的试验结果。本文还就开关稳压电源与传统的串联性稳压电源的优缺点进行了对比     

串联开关稳压电源梯度渐进设计方案及仿真

从串联型开关稳压电源设计及调试面临的困难出发，分析其主要原因是电路结构相对复杂、学生未能透彻理解电路原理、缺乏复杂电路调试经验等。针对这个问题，采用模块分解、替代方案等手段制定了梯度渐进的调试方案，提高了设计完成度，并借助Multisim软件仿真演示了完整的调试过程，展示了电路调试和故障排查的有效方法，丰富了开关稳压电源的实践指导案例。     

自制恒流电源及在物理实验中的应用

研制了一种物理实验专用的励磁电流恒流电源,对恒流电源的电流输出稳定性进行了测试,并以恒流电源在霍尔元件测磁场实验中的应用为例,进行了普通稳压电源和但流电源两种电源的实验数据对比测试。测试结果表明,电流输出稳定度可达到0.1%,恒流电源所测数据的线性化程度高于普通稳压电源所测数据。     

自制恒压恒流电源在物理实验中的应用

研制了一种物理实验专用的励磁电流恒流电源,对恒流电源的电流输出稳定性进行了测试,并以恒流电源在霍尔元件测磁场实验中的应用为例,进行了普通稳压电源和恒流电源两种电源的实验数据对比测试.测试结果表明,电流输出稳定度可达到0.1%,恒流电源所测数据的线性化程度高于普通稳压电源所测数据.     

用电炉丝做的实验

中学物理实验中，常用金属导线作电阻丝，由于一般金属电阻率较小，电阻难测定，实验效果不理想．我们用电炉丝做了一些物理实验；不仅取材方便、操作简单，而且演示效果明显．1．作电热丝，演示“电流的热效应”由稳压电源（或蓄电池）、开关及电炉丝300W10Q一段组成串联电路（如图1），用铁钉（或图钉）把电炉丝固定在小木板上．当其两端接入SV电压时，可将浸有煤油的纸条搭在申炉丝上，会看到纸条冒出浓烟；用火柴头搭在电炉丝上，很快火柴头就点燃了，这说明电流产生热量．2．演示焦耳定律实验选用300W电炉丝15n一段，把10n与50中间拉…     

彩电开关电源故障的检修

开关型稳压电源由于功耗小、效率高、温升低、稳压范围宽、重量轻等优点而被广泛用于彩色电视机,但电路复杂导致分析、维修困难,使该部分故障几乎占彩电故障的60%~70%,为了能准确、快速地检修故障,了解故障特点、掌握检修方法是必要的。图1使用隔离变压器需要指出的是,由于彩色     

2 MV激光触发多级气体开关结构设计

高功率开关是脉冲功率装置中的重要部件。介绍了2 MV激光触发多级气体开关的设计思路，给出了开关在强光一号装置上的的静态实验和触发实验结果。实验结果表明:开关的性能基本达到设计的要求；开关在低阻抗传输线中进行实验，面临传输电荷量大的问题，传输电荷越大，将导致更多的放电产物，从而使绝缘能力下降，直接影响开关的使用寿命。     

纳秒级Trigatron开关触发特性

设计了一种Trigatron开关,以Tesla型GW级纳秒脉冲源为实验平台,实验研究了不同电压极性组合、触发电压、触发间隙、触发极直径和触发脉冲宽度对开关触发特性的影响。实验研究结果表明:开关电压极性组合、触发电压、触发间隙对开关触发特性影响较大,在各欠压比条件下差异均十分明显,触发极直径和触发脉冲宽度对开关的触发特性影响较小。根据实验结果优化了开关结构和工作参数,获得的开关抖动最低可达0.1 ns。     

基于开关控制的兴趣实验设计

设计了开关控制实验,专门对常见的开关特点及使用进行探讨,根据开关特点搭建相应的控制电路,用近似于工程项目的形式锻炼学生对开关的灵活应用,激发了学生实验的兴趣和积极性.     

多级多通道气体开关的实验研究

 介绍了多级多通道气体开关的实验研究工作。开关在电脉冲触发（触发脉冲幅值85 kV）条件下,工作电压在1.0～2.0 MV范围内能够正常工作。自击穿实验验证了Bradley经验公式对于这种开关的适用性,外触发实验研究得到了开关的触发特性。结果表明：开关击穿延时小于100 ns,抖动小于8 ns;3个开关击穿时刻之间的极差小于10 ns。     

等离子体电极棚电光开关实验研究

 设计建造了以辉光放电形成的等离子体作电极，通光口径为80mm×80mm的普克尔盒实验，实验检测了它的开关性能。阐述了普克尔盒的结构，辉光放电等离子体电极的形成，开关驱动脉冲的产生及输出特性，电光开关的开关效率和开关速度的检测方法，给出了典型的实验结果。     

2 MV激光触发气体开关实验研究

介绍了2 MV激光触发多级气体开关在强光一号加速器上的实验研究工作。给出了实验方案,激光触发信号采用轴向引入的方法,激光光路穿过二极管,沿水线轴向引入开关;分析了开关自击穿实验和触发实验的实验结果,总结了实验中出现的问题并对其原因进行了分析,提出了改进措施。 结果表明,开关最大工作电压2 MV,最大电流大于600 kA,当欠压比88.3%时,激光触发开关的平均延时34.2 ns,抖动小于3.86 ns。     

基于光导开关的激光二极管触发三电极气体开关研究北大核心CSCD

为实现激光二极管对气体开关的触发,采用从主回路开关两侧取电的基于光导开关一体化激光二极管触发气体开关结构,并对基于光导开关一体化激光二极管触发三电极气体开关进行了初步实验,实现了激光二极管输出能量83μJ条件下40 kV/8 kA三电极气体开关的可靠触发,证明了技术可行性。但实验中的实测光导开关的工作寿命仅约数百次。     

平板Blumlein线多通道轨道开关

 设计制作了一个有多通道连接的类似轨道的平行电极结构的开关,给出了开关的结构,对开关内的电场分布做出分析,利用Pspice软件对安装在实验装置中的开关的电压电流进行了计算。实验测得此开关在实验系统中耐压约为500 kV,导通时通过阻值为1 kΩ的水电阻负载的电流为400 A左右。实验所得电压电流波形与模拟结果基本吻合。实验证明此开关具有体积小、更适于平板传输线的结构等优点。     

4MV同轴-三平板型水介质自击穿开关的电路模拟与实验

在PTS单路样机上进行了4 MV水介质同轴-三平板型水介质自击穿开关实验研究,开关由3个线性排列的球-板结构的电极间隙构成。根据PTS单路样机部件组成及其结构,建立了单路样机Pspice全电路模型及开关等效电路。给出了开关在自击穿电压3.3 MV和2.9 MV状态下的电路模拟与实验对比,模拟结果与实验结果一致。实验及模拟结果表明,装置和开关模型与参数选取及设置合理,水介质自击穿开关的参数与实际值相近。     

等离子体电极电光开关实验研究

设计建造了以辉光放电形成的等离子体作电极，通光口径为８０ｍｍ×８０ｍｍ的普克尔盒实验，实验检测了它的开关性能。阐述了普克尔盒的结构，辉光放电等离子体电极的形成，开关驱动脉冲的产生及输出特性，电光开关的开关效率和开关速度的检测方法，给出了典型的实验结果。     

电触发真空沿面闪络开关工作特性初步研究北大核心CSCD

为研究电脉冲触发真空沿面闪络开关在中、小通流条件下的适用性,基于直接镀铜基板工艺制作了真空沿面闪络开关样件并搭建了开关工作特性测试实验平台。通过实验手段初步研究了开关耐压特性、触发工作特性(触发延时、抖动、工作范围)和寿命特性。实验结果表明:有效间隙7.2 mm的真空沿面闪络开关直流耐压约40 kV;开关在18 kV工作电压下触发导通延时89.9 ns,抖动13.1 ns,开关在1~18 kV工作电压范围内均能可靠触发导通;连续考核约2300次后开关各项特性无明显变化。     

多通道自击穿水开关测试方法研究

 在西北核技术研究所的“闪光-Ⅱ”装置上进行了水介质多针自击穿开关实验研究,该开关由2个或4个开关间隙、1个预脉冲屏蔽板及其支撑结构组成。给出了实验研究所使用的测试方法及波形分析方法(两个判据)。开关输入预脉冲较大时,可以认为开关输出波形的预脉冲作用时间就是开关的击穿延迟时间,故可以利用波形的预脉冲确定开关的自击穿延迟时间和开关间隙的击穿分散性以及间隙之间的击穿同步分散性;在实验测试分析过程中,可以利用间隙自击穿放电电流的dI/dt信号判断开关间隙的自击穿状态。分析表明,这两个判据可有效地确定开关的特性参数和击穿状态。     

光脉冲对光导开关非线性导通性能的影响

设计了异面结构的GaAs光导开关,开关厚度为0.6mm,电极间隙为3mm。利用半导体激光二极管对开关进行了触发实验。随着开关两端偏置电压不断升高,开关输出脉冲幅度线性增加,输出波形与光脉冲相似,当偏置电压超过一定阈值,开关输出脉冲幅度显著增强,输出脉冲前沿快于光脉冲,开关进入了非线性工作模式。开关进入非线性模式,除了与偏置电压有关外,还与触发光脉冲前沿、能量有关,实验发现触发光脉冲前沿越快,能量越高,开关越容易进入非线性工作模式,所需的偏置电压也越低,但当电压低至某一阈值时(实验中约6kV),即使增加触发光能,开关也无法进入非线性模式。