单相调压器的妙用新法

利用实验室现有的0～250V单相自耦调压器与三相电源进行巧妙连接得到220～407V的无级可调试电源．在电网电压有较大波动时仍可获得准确的380V电压．     

电位差计实验中待测电源的改进

在用电位差计测量电源电动势实验中,常用1.5伏的普通电池作为待测电动势。由于普通电源在开始使用时电动势较高(最高可达1.6V),而在使用一段时间后电动势则会变小(可低至1.3V以下),这就给实验指导教师检查学生测量结果的正确性带来了困难。为解决这一问题,我们采用了在待测电池后面加一低压稳压电路的方法,实际效果较好。当待测电池的电动势在1.6V至1.3V     

脉冲功率系统中能量回收电路的改进

串联型能量回收电路从电路结构上保证了异常条件下脉冲功率系统中充电电源的安全,但恒流充电电源经回收电感向储能电容充电时会引起回收电路的振荡,不仅会造成充电电源输出过压和回收电感损耗增加,还会导致充电电压一致性明显变差等问题。在分析了回收电路振荡特性的基础上,提出了在回收电感两端并接旁路开关和双路充电输入的电路结构以及相应的充电控制方法,不仅可以抑制回路振荡从而提高充电一致性,还可以消除回收电感和旁路开关的不必要损耗且控制方法也简单通用。对包含有串接型回收电路的600 V/400 A充电系统进行了电路仿真和实验验证,实验结果表明：在600 V重频条件下,回收电路的改进方案可将储能电容电压的充电一致性偏差由10 V降低到2.6 V,对应的相对偏差由1.7%降低到0.5%以内。     

基于MSP430单片机的数控直流稳压电源的设计

随着现代电力电子技术的不断发展,大量高精度电子设备出现,这些设备的稳定运行都离不开高品质直流稳压电源的支持。基于MSP430单片机设计并实现了一款数控直流稳压电源,该电源由单片机控制电路、稳压输出电路、液晶显示电路、辅助电源电路等组成。可通过按键实现输出电压的预置,并通过液晶显示,输出电压在0V～20V之间可调,通过“+”“-”两键操作,电压最小步进值为0.1V,可根据实际需求设置输出电压值。该电源带负载能力强,具有过流过压保护功能,并且具有精度高、稳定性好,线路简单等特点     

一种软启停正负双直流电源的设计

变形镜驱动器正负电源加电或者断电不同步,导致其在加电瞬间或者断电瞬间,输出端会输出一个-38.0V和86.0V的冲击电压,这个冲击电压使得变形镜在未开始工作时就产生了较为严重的面形畸变,为此研制了基于微处理器的软启停直流电源,它输出两路按一定时序变化的输出电压作为后续两个继电器的控制端,再通过这两个继电器分别控制变形镜驱动器正、负电源的导断,从而使得变形镜驱动器的正负电源同时加载或者卸载。在硬件平台了进行了实验验证,结果表明,使用软启停直流电源后,变形镜驱动器加电瞬间或断电瞬间,其产生的脉冲电压的峰-峰不超过0.45V,远远小于未使用软启停直流电源前的冲击电压,满足了系统的设计要求。     

级联型高压重复频率微秒脉冲源的研制

针对等离子体的应用,基于级联型电压叠加技术研制了一种最高输出电压为20 kV的高压微秒脉冲源,该电源由40个相同的电源模块组成,其单个模块电压等级为500 V,降低了对器件的绝缘耐压要求。电源的输出电压值在0~20 kV之间可调;重复频率在0~10 kHz之间、脉宽在0~30 μs之间可调;该电源的上升沿和下降沿均在1 μs以内。模块化的设计提高了电源的冗余容错能力。将该电源作为产生等离子体的激励源时,其输出的高压脉冲波形稳定,且根据负载对输出高压波形的要求不同,该电源可以方便地进行调节。     

高变比螺线空芯脉冲变压器

设计并理论分析了高变比型螺线空芯脉冲变压器的输出特性,讨论了变压器次级输出电压达到最佳值的条件,对设计的空芯变压器进行了模拟计算和实验研究。结果表明：该种变压器型脉冲功率电源可直接利用市电充电,在初级变储能电容器充电800 V的条件下,变压器次级所接形成线负载的输出电压达到350 kV,变压器设计变比1∶700、耦合系数0.52;实验结果与计算基本吻合。     

高变比螺线空芯脉冲变压器

设计并理论分析了高变比型螺线空芯脉冲变压器的输出特性,讨论了变压器次级输出电压达到最佳值的条件,对设计的空芯变压器进行了模拟计算和实验研究。结果表明:该种变压器型脉冲功率电源可直接利用市电充电,在初级变储能电容器充电800V的条件下,变压器次级所接形成线负载的输出电压达到350kV,变压器设计变比1∶700、耦合系数0.52;实验结果与计算基本吻合。     

240 kJ模块化能库型脉冲放电电源研制北大核心CSCD

空间等离子体环境模拟与研究装置用于在地面模拟空间磁场和等离子体环境,需要在3.5μH电感、0.8 mΩ电阻的环向场线圈负载上产生前沿130μs、降流时间不大于1600μs、峰值260 kA的脉冲电流,因此设计了一套模块化的电容器型放电电源。针对相对较小电感的负载,根据设计要求的放电波形和开关组件通流能力,考虑负载短路故障的情形,给出了保护电感、优化的模块数量等回路参数计算方法。进一步采用传输电缆作为能量传输,同时将电缆寄生电感作为保护电感的方案,研制了一套由4个模块组成的放电电源。研究结果表明,本文给出的电路理论计算结果与设计要求一致,放电试验进一步证明电源设计满足设计放电波形要求。     

适用于EAST快控电源的交流绝缘监测技术

为了保障EAST快控电源系统的稳定运行,提出了一种适用于EAST快控电源的高频高压工作环境的交流绝缘监测技术。此方法利用电阻不平衡桥,通过交替投切电阻造成分压的变化,实时采集电压,计算出绝缘电阻值。搭建了Simulink仿真平台,分别将~220V市电和EAST快控电源输出作为电压输入进行实时绝缘监测仿真分析,波形与预期相符。经过实验验证,新方法能够准确完成220V市电交流输入的绝缘监测,并且在快控电源现场能正常工作,达到绝缘监测的精度要求。     

基于MOSFET的高重复频率高压脉冲源设计

设计了一种基于功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的高压脉冲电源。该发生器采用多只MOSFET的串联技术,形成高压、高重复频率开关组件。用高压开关组件开展脉冲发生器设计,搭建了一个15只1 kV的高速MOSFET串联的脉冲发生器实验装置,在500 Ω负载上获得前沿小于5 ns、幅度大于10 kV、脉宽约100 ns,瞬态频率达400 kHz的高压脉冲。设计的高压开关组件结构紧凑,可靠性高,可应用于多种脉冲发生器。     

4.8MJ脉宽调制型励磁电源设计

利用脉宽调制技术,设计了一台为高功率微波源提供导引磁场的脉宽调制型励磁电源,它可在励磁线圈中产生一定持续时间的准稳态强磁场。励磁电源的储能部分采用容量15 F、最高充电电压800 V的储能密度较高的超级电容器,最大储能为4.8 MJ,内阻小于0.25Ω。在储能电容充电645 V的情况下,对电感约为60 mH、电阻约0.40Ω的励磁线圈进行了励磁实验,获得了持续时间为1.9 s、幅值为900 A准稳态电流,电流波动幅度为5%,对应线圈中的最大轴向磁场为2.2 T。实验结果与理论计算基本一致,表明所研制的励磁电源达到了设计要求。     

4.8 MJ脉宽调制型励磁电源设计

利用脉宽调制技术,设计了一台为高功率微波源提供导引磁场的脉宽调制型励磁电源,它可在励磁线圈中产生一定持续时间的准稳态强磁场。励磁电源的储能部分采用容量15 F、最高充电电压800 V的储能密度较高的超级电容器,最大储能为4.8 MJ,内阻小于0.25 Ω。在储能电容充电645 V的情况下,对电感约为60 mH、电阻约0.40 Ω的励磁线圈进行了励磁实验,获得了持续时间为1.9 s、幅值为900 A准稳态电流,电流波动幅度为5%,对应线圈中的最大轴向磁场为2.2 T。实验结果与理论计算基本一致,表明所研制的励磁电源达到了设计要求。     

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为了保障EAST快控电源系统的稳定运行,提出了一种适用于EAST快控电源的高频高压工作环境的交流绝缘监测技术.此方法利用电阻不平衡桥,通过交替投切电阻造成分压的变化,实时采集电压,计算出绝缘电阻值.搭建了Simulink仿真平台,分别将~220V市电和EAST快控电源输出作为电压输入进行实时绝缘监测仿真分析,波形与预期相符.经过实验验证,新方法能够准确完成220V市电交流输入的绝缘监测,并且在快控电源现场能正常工作,达到绝缘监测的精度要求.     

控制器组件γ瞬时辐射效应研究

瞬时电离辐射在电子器件内部形成的光电流可引起器件输出扰动,导致电路中部分器件受电源、输入信号及自身产生光电流扰动的多重影响,而单独对器件进行试验无法反映瞬时辐射输出扰动在电子组件系统中的传递影响。为此对由DC/DC、稳压器、单片机CPU,FPGA等组成的控制器组件在2.8105~1.7107 Gy(Si)/s的范围内开展了瞬时辐射效应的试验研究。试验中对组件功能和器件参数的测试结果表明,在较小的瞬时剂量率下,部分器件输出受到影响,但组件功能正常;较大剂量率时,所有器件均受影响,且组件功能中断。同时观测到瞬时辐射形成的扰动信号在器件间传输现象。     

控制器组件γ瞬时辐射效应研究

瞬时电离辐射在电子器件内部形成的光电流可引起器件输出扰动,导致电路中部分器件受电源、输入信号及自身产生光电流扰动的多重影响,而单独对器件进行试验无法反映瞬时辐射输出扰动在电子组件系统中的传递影响。为此对由DC/DC、稳压器、单片机CPU,FPGA等组成的控制器组件在2.8105~1.7107 Gy(Si)/s的范围内开展了瞬时辐射效应的试验研究。试验中对组件功能和器件参数的测试结果表明,在较小的瞬时剂量率下,部分器件输出受到影响,但组件功能正常;较大剂量率时,所有器件均受影响,且组件功能中断。同时观测到瞬时辐射形成的扰动信号在器件间传输现象。     

千瓦级钒电池用复合石墨板的研制

钒电池作为储能电池具有广阔的应用前景，主要应用在电站调峰以平衡负荷，以及用作大规模光电转换、风能发电的储能电源和边缘地区储能系统，不间断电源或应急电源系统。导电双极板是钒电池电堆中的重要组件，要求除电化学活性外，应具有一定的机械强度、导电性好、不透液体，相当的比表面、在强酸性条件下不发生阳极氧化或溶解、有一定的导热性等。它的性能对电堆功率输出和循环寿命具有重大影响。目前此类电池常用的双极板是无孔石墨板和导电塑料板。无孔石墨板国内尚没有生产能力，采用气孔率为15％的机制石墨板进行了多次处理，并应用在钒电池中，取得了良好效果，电池输出功率可以达到1kW以上。     

1000V可调脉动直流电源设计

本文将自耦调压器与升压变压器相结合，设计出了一种1000V可调脉动直流电源，构思独特，可广泛应用于可调高压大功率电源的设计。     

基于卫星控制仿真转台的多路可充电直流电源系统设计

针对航天工程地面仿真系统研制任务需要,设计和实现了可重复充电的多路直流稳压电源。对实验转台上用电设备的做了需求分析,给出了电路设计方案,对稳压模块进行了选型。电源系统采用12V7Ah蓄电池,稳压模块采用DC-DC,功率放大器采用OPA548T。实验结果证明设计是成功的,多路电压输出误差平均值优于0.1V ,电源系统静态工作时间长达10小时,满足了研究任务的设计需要。     

简并量子拍激光

Λ和V型系统都由于原子相干性既可显示无反转有激光又可显示有反转无激光。原子相消干涉可抑制Λ型激光的相位噪声,相长干涉则可抑制V型激光的相位噪声。 关键词：