一种高压脉冲电源设计与实验

研制了一台储能为8kJ的高压脉冲电源,该电源主要由高频高压电容充电电源,储能电容器组,放电开关,放电电极和安全泄放装置组成。高压充电电源采用市电通过干式变压器升压,然后全桥整流后向高压储能电容充电,最后通过触发高压空气开关将电容中储能在放电电极处释放掉。高压测量端与控制系统采用光电隔离技术,减小了电磁干扰对控制系统的影响,同时提高了操作安全性。最后对多晶硅材料进行放电实验,结果表明,电极放电可在试样中产生明显的破碎效果。     

并联放电等离子体合成射流激励器工作特性

等离子体合成射流激励器凭借射流速度高、工作频带宽、响应迅速等优势在高速流场主动流动控制领域具有良好的应用前景。为了克服单个激励器控制能力弱、控制范围窄的缺点,开展了并联放电等离子体合成射流激励器的研究,搭建了最多支持三路并联放电的微秒脉冲电源。测试结果表明,电源在空载及负载条件下可以实现1000 Hz稳定放电。随着放电电容的增大,放电电能的提高,等离子体电弧的温度升高,激励器腔体内气体被加热得更剧烈,产生的射流速度增大。随着工作频率的提高,激励器的击穿电压降低,放电电能减小,射流速度减小。通过对触发信号的调制,可以实现每个激励器的独立控制,使得并联式激励器具有更强的流动控制灵活性。试验结果显示,激励器工作相位与触发相位具有较好的对应关系。     

一种大功率晶闸管触发电路设计

根据晶闸管门极特性曲线和开关装置主回路特性,计算出触发脉冲幅值、频率、上升时间等关键参数;设计隔离驱动电路,对脉冲结束时变压器初、次级电路进行分析,给出了初、次级等效电路模型和触发电路参数的选取公式。实验验证表明:利用该触发电路可对脉冲功率开关在-40℃~100℃的宽温度范围内实现可靠触发,得到脉宽为30μs、脉冲前沿小于3μs、顶降小于3%的脉冲波形,该实验结果和理论分析基本一致。     

美国防部的高能激光计划(背景报告)

高能激光武器是一种把大量热能集中到目标一点上,从而损伤目标的系统。为了把这些激光器与普通用的低能激光器区分开,国防部定义平均输出功率至少是20千瓦,或脉冲能量至少是30千焦耳的激光器为高能激光器。 当然,低能激光器已广泛地应用在医药、制图、通信、测距和目标识别等领域。而高能激光器不仅可能应用于能损伤目标的武器,而且还可应用于激光雷达、激光聚变、材料加工（焊接、热处理等）以及激光分离同位素等。     

激光武器能实现吗?

关于激光武器的设想,也象激光本身一样已经有十五年的历史了。正是由于它们的波长很短,能够把相干光辐射尖锐地加以聚焦,实际上就能在相距很远的两点之间实行辐射能量的传输。然而要把这种“无线能量传输”作为一种武器加以利用,首先在必需的能量值上碰到了困难。例如脉冲长度一秒,就必须有兆瓦级的功率,并且设备也将很庞大。在60年代中,CO_2辉光放电激光被看做是特大功率的激光器,这种激光器要能给出这样量级的功率,人们     

微能量脉冲激光光源量值溯源与研制方案的思考

利用现有的计量测试手段,校准500pJ～1fJ微能量脉冲激光光源输出的脉冲能量仍然是计量校准的难题。本文基于国内外脉冲激光微能量测试技术现状,从量值溯源的角度出发,设计500pJ～1fJ微能量脉冲激光光源光学系统结构原理,并提出其脉冲能量的校准方法。     

大气压横向放电分子脉冲型激光器的现状

前言氧化碳激光研究和研制的重要成果就是新型脉冲气体激光器的出现,它是非常有前途的。它通常简称为 TEA(Transversely Excited Atmospheric)激光器,意思就是工作在大气压下的横向激励激光器。关于大气压下横向激励 CO_2激光器的创建首先是在1969年末和1970年初在法国与加拿大研究工作者的文献中报导过。这两组研究者们互相独立地提出了在很大压力下在     

基于高压脉冲等离子体技术的TNT废水处理研究

针对报废弹药处理过程中产生的TNT废水毒性大、处理难的特点,分析TNT废水的特性和当前处理方法现状,提出基于高压脉冲等离子体技术的TNT废水处理方法;分析脉冲等离子体对废水的处理降解机理,给出双向窄脉冲电源和气液固三相反应器的设计方案．研究表明,利用脉冲放电等离子体技术可提高TNT废水的处理效率,有效解决报废弹药TNT废水处理难题．     

利用过阻尼电路合成高压方波脉冲

在过阻尼RLC电路分时放电的基础上,提出新型高压方波脉冲产生方法。理论分析表明:过阻尼RLC电路产生的双指数电压波与脉冲形成线产生的方形电压波具有类似的上升沿和平顶。电路模拟表明:通过人工过零技术可以对双指数电压波进行截尾,从而形成完整的高压方波脉冲。建立了原理验证性样机,由两组RLC电路构成,每组电路包含一台脉冲电容器和一只三电极场畸变气体开关,两组电路共用一个上升沿调节电感。实验证明:样机可以在电阻负载上输出幅值为17 kV、平顶宽度为330 ns～5.8μs、上升沿为100～350 ns的单极性高压方波脉冲。该方法适应性强,对负载变化不敏感,同时具有良好的可调节性,方波上升沿、平顶宽度连续独立可调。     

基于分布式馈电的电磁发射系统效能分析

针对电磁发射系统的系统结构优化问题中馈电方式对系统效能的影响进行了分析,并提出了改进的系统结构。通过引入分布式馈电模式,改变轨道接入PFN放电回路的程度,降低轨道上的损耗,提高了系统效率。仿真分析表明:采用新的时序触发分布式馈电方式,相比单个放电阶段的简单系统以及基于多级电源的时序放电系统,不仅实现了安全稳定的能级跃升,并且克服了使用单个电源的分布式电流馈入方式电流衰减的问题,具有结构新颖、安全可靠、能量利用高效的特点,适合新的系统结构改进设计的要求。     

基于单元故障模式的水下恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出了一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究了处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳了导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析了不同故障状态发生的概率,进而得出了求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合须考量这3种供电可靠性。     

基于μC／OS-Ⅱ和ARM的嵌入式系统功耗管理

为开发低功耗嵌入式系统和节约能源，分析了嵌入式系统的功耗来源及分类，提出了嵌入式系统的功耗设计方法，包括总体功耗设计、处理器选择、接口电路设计、电源供给电路设计以及动态电源管理等。基于以上方法，以μC／OS-Ⅱ和ARM LPC2131为研究平台，对上述功耗设计方法进行了实验验证。结果表明，采用合适的功耗设计，将大大降低嵌入式系统的功耗。     

电磁发射用脉冲功率电源放电建模分析

为高效研究电磁发射用脉冲功率电源放电性能，为电磁发射提供技术支持，降低研发成本，电磁发射过程的相关建模与仿真工作需要重点研究。对弹丸在轨道中实际运动物理过程建立数学模型，对脉冲功率电源建立电路模型，采用联合两种模型的方法对脉冲功率电源放电系统进行研究，提出一种基于发射过程多物理现象的脉冲功率电源放电系统仿真模型。通过实验验证了提出方法的有效性，为后续脉冲功率电源放电研究提供了依据。     

全电坦克炮控系统升压电源偏磁抑制方法

基于推挽拓扑结构设计,研究了一种全电坦克炮控系统用升压电源,但推挽电路存在着难以消除的偏磁现象,使得升压电源的可靠性降低。详细阐述了推挽电路中偏磁现象产生的原因,针对性地提出了串入箝位电容、采用电流内环控制、优化电路布局等偏磁抑制方法。实验结果表明：所采用的推挽电路偏磁抑制方法具有结构简单、抑制效果好的优点,提高了全电坦克炮控系统升压电源的可靠性。     

扫描电镜分析法在电动自行车火灾成因鉴定中的应用

由电动自行车引发的火灾中,电动自行车起火原因的调查是非常重要的。由于电动自行车采用各种直流电池作为电源,因而与交流电条件下的各种电气火灾调查鉴定有所不同。在直流电源条件下多股铜导线的短路熔痕的形态特征与普通交流电条件下形成短路熔痕的形态特征存在一定的差异。运用扫描电子显微镜,通过对多股铜导线在直流电条件下一次短路熔痕,过载熔断时所形成的熔断表面及熔珠进行分析研究。通过微观形态的观察,可以区分一次短路或过载熔断。     

FPGA静电电磁脉冲辐照效应试验研究

根据国际电工委员会IEC61000-4-2标准,利用ESS-200AX型ESD模拟器,选用人体-金属模型,测试静电电磁脉冲(ESD EMP)对FPGA的影响,并针对试验结果对故障原因进行分析。试验结果表明:FPGA集成电路抗静电电磁脉冲能力较强,当在FPGA集成电路周围的静电放电电压达到13 kV时,静电电磁脉冲将破坏SRAM的查找表中的数据,致使FPGA功能性损坏,但重新加电可恢复正常。     

一种新型高效程控斩波器的设计

提出利用当前国际先进专用开关稳压电源集成芯片,设计高效、低纹波的新型新波器的原理及电路实现,并在实验条件下证明了本设计的工程适用性。     

Cell-type continuous electromagnetic radiation system generating millimeter waves for active denial system applications

The cell-type continuous electromagnetic radiation system is a demonstration device capable of generating high-power millimeter electromagnetic waves of a specific wavelength and observing their effects on living organisms. It irradiates a biological sample placed in a 30 × 30 × 50 cm³ cell with electromagnetic waves in the 3.15-mm-wavelength region (with an output of ≥1 W) and analyzes the temperature change of the sample. A vacuum electronic device-based coupled-cavity backward-wave oscillator converts the electron energy of the electron beam into radiofrequency (RF) energy and radiates it to the target through an antenna, increasing the temperature through the absorption of RF energy in the skin. The system causes pain and ultimately reduces combat power. A cell-type continuous electromagnetic radiation system consisting of four parts—an electromagnetic-wave generator, a high-voltage power supply, a test cell, and a system controller—generates an RF signal of ≥1 W in a continuous waveform at a 95-GHz center frequency, as well as a chemical solution with a dielectric constant similar to that of the skin of a living organism. An increase of 5 °C lasting approximately 10 s was confirmed through an experiment.     

局部放电在线监测电流传感器的等效电路及其参数计算

局部放电在线监测是保证电力设备正常工作的重要手段。从变压器理论出发 ,提出了局放脉冲电流传感器等效电路及其参数计算方法 ,所提出的方法已成功地应用于实际局放在线监测传感器的设计中     

用于电压岛式功耗管理的无运放结构高精度电流采样电路

电压岛式的功耗管理在大规模SoC芯片中的应用越来越广泛,由于负载电流是反映功耗最直接的物理量,因此对负载电流的实时、精确采样是对功耗进行精确管理和控制的基础,而低压大电流又是当前大规模芯片的基本特征.在分析了几种常用的电流采样技术的基础之上,提出了一种基于电流镜采样的高精度的电流采样方案,适合于低电源电压供电,并且不需要使用运算放大器,结构简单.基于0.18μm CMOS工艺实现了该电流采样电路,各种条件下的版图模拟结果表明,对于60～1300mA的负载,该电路的采样精度最高可达99.1%,并且自身功耗不超过4mW.利用该电流采样电路,可以对负载电流进行实时有效的高精度侦测,用以作为功耗管理的依据.