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模块化全固态波形可调冲击电压发生器 认领 引用 被引量:2
1
作者 王永刚 陶正强 +4 位作者 王琦 高毅凡 姜松 李孜 李柳霞 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2025年第8期101-111,共11页
提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器,即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构,以Marx拓扑作为主回路,MOSFET作为主开关,利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法(NLM)对雷电波、或者雷电截波进... 提出了一种不同于传统气体球间隙的冲击电压发生器,即基于电力电子技术的小型化冲击电压发生装置。其采用模块化多电平结构,以Marx拓扑作为主回路,MOSFET作为主开关,利用MATLAB通过最近电平逼近调制算法(NLM)对雷电波、或者雷电截波进行拟合、调制,通过FPGA控制模块化冲击电压发生器,产生充电电压、波前时间、波尾时间、截断时间等可通过上位机灵活调节的冲击电压波形。测试结果表明:单个冲击电压模块最大输出电压为24 kV,共30级电压输出;5个冲击电压模块串联运行时,最高可产生150级不同电平数,峰值电压可达-100 kV的雷电波、或者雷电截波。 展开更多
关键词 Marx电路 高压雷电波 模块化结构 最近电平逼迫算法
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7200kV/480kJ冲击电压发生器的输出电压特性 认领 引用 被引量:26
2
作者 李光范 廖蔚明 +2 位作者 李庆峰 丁玉剑 孙麟 《中国电机工程学报》 EI 北大核心 2008年第25期1-7,共7页
介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7200kV/480kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500μs和1000μs长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明:... 介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7200kV/480kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500μs和1000μs长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明:雷电冲击输出电压幅值达到了6271kV,标准操作冲击电压的棒板间隙耐受电压和击穿电压分别达到了3844和4845kV。表明该冲击电压发生器可以满足±800kV特高压直流输电技术和更高电压等级输电技术的试验要求。 展开更多
关键词 冲击电压发生器 雷电冲击 操作冲击 长波头 特高压
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±170 kV/8 mA超快速极性转换直流发生器的设计 认领 引用
3
作者 李杰 《电气技术》 2025年第12期80-84,共5页
为满足复合绝缘超快速极性转换试验的要求,本文设计一套符合国家标准GB/T 16927.1—2011《高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求》的±170 kV/8 mA超快速极性转换直流发生器,利用超快速极性转换装置在两个独立发生器间进行切换... 为满足复合绝缘超快速极性转换试验的要求,本文设计一套符合国家标准GB/T 16927.1—2011《高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求》的±170 kV/8 mA超快速极性转换直流发生器,利用超快速极性转换装置在两个独立发生器间进行切换,能够实现3 s内完成高压直流试验电压的极性反转,并利用PSpice软件对设备纹波系数进行验证分析。 展开更多
关键词 超快速 直流 极性转换 试验设备
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石墨电极烧蚀机理及实验 认领 引用 被引量:22
4
作者 曾晗 林福昌 +4 位作者 蔡礼 刘刚 李黎 余丰 齐向东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期43-49,86,共7页
对于高性能的单次脉冲而言,石墨比传统金属材料更适合于在高能量转移情况下的脉冲放电工作环境。本文以热力学理论的热传导模型为出发点,结合实验中对烧蚀量的测量验证,探求石墨在高能脉冲放电情况下烧蚀的理论解释。依据热力学原理,建... 对于高性能的单次脉冲而言,石墨比传统金属材料更适合于在高能量转移情况下的脉冲放电工作环境。本文以热力学理论的热传导模型为出发点,结合实验中对烧蚀量的测量验证,探求石墨在高能脉冲放电情况下烧蚀的理论解释。依据热力学原理,建立了电极烧蚀过程的简化数学模型。由于石墨电极具有特殊的热力学性质,因此在微秒级或是放电持续时间更长的放电中,电极表面的温升过程时间较放电时间而言可以忽略不计。此时可近似认为开关电荷转移量与电极烧蚀量呈线性关系。该结论可以从实测数据中得到验证。 展开更多
关键词 气体开关 石墨电极 烧蚀机理 电荷转移量
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新型调频式谐振特高压试验电源的参数设计与实现 认领 引用 被引量:18
5
作者 徐先勇 罗安 +2 位作者 方璐 周柯 刘定国 《中国电机工程学报》 EI 北大核心 2009年第10期24-30,共7页
随着我国交流特高压电网的发展,交流特高压输电技术的试验研究以及交流特高压设备的绝缘考核都需要特高压交流试验电源。针对传统调频谐振式特高压试验电源(UHV frequency tuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)的缺点,结合现... 随着我国交流特高压电网的发展,交流特高压输电技术的试验研究以及交流特高压设备的绝缘考核都需要特高压交流试验电源。针对传统调频谐振式特高压试验电源(UHV frequency tuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)的缺点,结合现有的电力电子技术,对其整体拓扑结构进行了设计,在深入分析整个系统频率特性的基础上,确定频率上、下限分别为30和300Hz,提出特高压试验电源的主要组成部分的参数设计方案,并以该方案为基础设计一套调频谐振式特高压试验电源装置。实验结果表明,以该方法设计的特高压试验电源装置参数合理,符合设计要求,可满足交流特高压试验研究的需求,对其工程应用及产品化还可起到一定的指导和借鉴作用。 展开更多
关键词 交流特高压 调频式谐振试验电源 优化设计 参数设计 电力电子技术
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直流高压发生器设计中的四个关键问题 认领 引用 被引量:14
6
作者 江秀臣 周录波 +1 位作者 曾奕 徐青龙 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2007年第6期85-88,共4页
为了解决基于开关电源技术的直流高压发生器研制中的关键问题,分别介绍了系统方案设计、开关管驱动电路、缓冲电路和高频升压变压器设计4个关键技术。系统主要由功率部分和控制部分组成,前者用高频逆变和倍压整流的方案,后者采用MCU和C... 为了解决基于开关电源技术的直流高压发生器研制中的关键问题,分别介绍了系统方案设计、开关管驱动电路、缓冲电路和高频升压变压器设计4个关键技术。系统主要由功率部分和控制部分组成,前者用高频逆变和倍压整流的方案,后者采用MCU和CPLD结合的架构;开关管MOSFET驱动电路用A316J实现;RCD网络实现缓冲电路的设计;多槽排绕的方式绕制高频升压变压器。调试结果表明,开发出120kV、5mA输出的直流高压发生器可满足现场试验要求。 展开更多
关键词 开关电源 直流高压发生器 MOSFET 驱动电路 RCD缓冲电路 高频变压器
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直流高压电源纹波的实验研究 认领 引用 被引量:12
7
作者 石峰 赵京伟 +2 位作者 舒乐 衡月昆 赵小健 《核电子学与探测技术》 EI CAS 北大核心 2006年第1期54-59,共6页
以数字示波器为主要测试设备,提出了从时域、频域、统计域三个角度描述直流高压电源纹波的方法,并分析了时域纹波频谱分析中可能存在的失真问题及解决办法。
关键词 纹波 峰-峰值 统计分布 频谱
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电磁弹射系统的脉冲功率源设计 认领 引用 被引量:22
8
作者 董健年 桂应春 +1 位作者 李军 张军 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2007年第12期105-107,共3页
为了解决盘形线圈弹射装置发射需要用于改变弹射体的发射方向的2个正交时变磁场,研制了由2个独立模块构成的脉冲功率源装置。每个模块的储能为300 kJ,由6个电容、改进的大功率火花隙开关、续流二极管、高频PWM整流器及用于脉冲成型网络... 为了解决盘形线圈弹射装置发射需要用于改变弹射体的发射方向的2个正交时变磁场,研制了由2个独立模块构成的脉冲功率源装置。每个模块的储能为300 kJ,由6个电容、改进的大功率火花隙开关、续流二极管、高频PWM整流器及用于脉冲成型网络的同轴电缆输电线组成,且每个电源模块可经光纤控制器单独触发,通过改变触发脉冲的延迟时间改变发射方向(在10 ms到几μs间)。为减小电磁干扰和电磁力的影响,使系统具有高灵活性和可靠性,改进了脉冲电源模块中元器件的位置及其结构,每个模块所能承受最大电压5 kV,放电电流峰值达200 kA。实验结果表明,研制的脉冲功率源输出电流大、安全可靠、结构紧凑、操作方便、性能满足电磁弹射研究的需要。 展开更多
关键词 电磁发射 脉冲功率源 高电压技术 大功率开关 脉冲成形网络 高压开关电源
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调频式谐振特高压试验电源最优PWM波形分析与实现 认领 引用 被引量:8
9
作者 方璐 徐先勇 +3 位作者 罗安 方厚辉 李琪 吴敬兵 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期15-21,共7页
针对新型调频式谐振特高压试验电源(UHV frequencytuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)输出信号频率较宽,不易获得最佳波形这一问题,提出了一种新的特高压试验电源方案。在167~300 Hz高频率段,采用同步正弦脉宽调制(sinusoid... 针对新型调频式谐振特高压试验电源(UHV frequencytuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)输出信号频率较宽,不易获得最佳波形这一问题,提出了一种新的特高压试验电源方案。在167~300 Hz高频率段,采用同步正弦脉宽调制(sinusoidal pulse-width modulation,SPWM),把载波比N的数值选择与输出滤波器本身结构相结合,得到合理的最佳N值和滤波器最小视在功率。同时,在30~167 Hz低频率段,采用特定次谐波消除方法在线计算各开关角度,消弱低次谐波,把低次谐波转移到高次谐波,以利于输出滤波器滤除。最后,在输出滤波器电容上串联1个虚拟电阻,在不增加硬件及不改变输出滤波器结构的基础上,从软件控制方法上来增强其阻尼性,使之更好地滤除高次谐波。仿真及试验结果验证了该方案的正确性和有效性,对新型特高压试验电源的工程应用及产品化具有一定的指导和借鉴作用。 展开更多
关键词 特高压交流 调频式谐振试验电源 最佳载波比 虚拟电阻 特定次消谐法
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一种冲击波形发生电路的设计方法 认领 引用 被引量:10
10
作者 刘亮 张贵新 +1 位作者 罗承沐 王新新 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2006年第6期25-27,共3页
瞬态冲击波形发生器一般用于评价电子设备、电力设备、避雷器及非线性电阻在雷电干扰下的电磁兼容性能。通用发生电路的设计方法以理论估算为主、电脑仿真优化和经验判定为辅,它利用Laplas反变换作为理论基础,但设计方法未系统总结,电... 瞬态冲击波形发生器一般用于评价电子设备、电力设备、避雷器及非线性电阻在雷电干扰下的电磁兼容性能。通用发生电路的设计方法以理论估算为主、电脑仿真优化和经验判定为辅,它利用Laplas反变换作为理论基础,但设计方法未系统总结,电压波和电流方程的参数关系曲线选取不统一,使设计缺乏条理。为此,通过方程变换将电压、电流波形参数和电路参数的关系统一化,并利用穷举和插值法计算得出它们之间的关系曲线,从而使发生器的参数选择过程更有条理,提高了设计效率,精度也相应上升。经过Pspice软件仿真和试验测试,证实了该方法的可靠性,准确度达到了IEC标准,满足科研工作者的设计和使用要求。 展开更多
关键词 拉氏变换 冲击波形 振荡波 非振荡波 电路设计
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调频式串联谐振试验电源数字控制器设计 认领 引用 被引量:6
11
作者 黄新波 刘斌 +2 位作者 张周熊 乔卫中 姬林垚 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期138-142,155,共5页
基于状态反馈的观点,引入极点配置算法,设计了基于负载电流前馈的滤波电感电流内环、滤波电容电压外环的双环控制器,同时为了避免电感电流的直接测量,设计了状态观测器对电感电流进行观测。仿真与实验结果表明所设计的控制器可以较好地... 基于状态反馈的观点,引入极点配置算法,设计了基于负载电流前馈的滤波电感电流内环、滤波电容电压外环的双环控制器,同时为了避免电感电流的直接测量,设计了状态观测器对电感电流进行观测。仿真与实验结果表明所设计的控制器可以较好地保证调频式串联谐振试验电源输出电压波形的正弦化与稳定性,有利于在扫频时准确地锁定高压回路的谐振频率,同时可以保证交流耐压试验时为高压回路提供良好的正弦输入电压。 展开更多
关键词 串联谐振 装置电源 状态反馈 极点配置 交流耐压试验
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调频式谐振特高压试验电源拓扑结构 认领 引用 被引量:8
12
作者 徐先勇 罗安 +3 位作者 方璐 涂春鸣 荣飞 王少杰 《电工技术学报》 EI 北大核心 2009年第7期125-133,156,共9页
依据不同的试验需求分析了调频式谐振特高压试验电源的谐振方式,并结合现代电力电子技术提出三种新型拓扑结构:①基于模拟器件。②基于PWM整流-H桥逆变。③基于不可控整流-H桥逆变。阐述了其工作原理,并重点研究了拓扑结构一的功率放大... 依据不同的试验需求分析了调频式谐振特高压试验电源的谐振方式,并结合现代电力电子技术提出三种新型拓扑结构:①基于模拟器件。②基于PWM整流-H桥逆变。③基于不可控整流-H桥逆变。阐述了其工作原理,并重点研究了拓扑结构一的功率放大及过电流、击穿保护电路;同时针对拓扑结构二,提出了电源电压辨识的PWM整流器控制策略,以及在建立逆变器及特高压谐振电路数学模型的基础上提出以特高压谐振电容电压有效值为外环,以输出滤波器电容瞬时电流为内环的调幅、调频控制策略,其中针对内环被控量为正弦量,采用一种多模递推PID控制算法。仿真及实验结果验证了本文所提三种拓扑结构的正确性以及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 特高压交流试验电源 电压辨识 多模递推PID 拓扑结构
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基于计算机控制的多路直流高压电源设计 认领 引用 被引量:10
13
作者 阮林波 曹锦云 +1 位作者 黑东炜 孙凤荣 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2003年第2期19-20,共2页
介绍一种基于计算机控制的多路直流高压输出的电源的设计,它通过计算机的串口控制以AT89C52单片机为核心的高压发生电路,并可由LED显示每路的电压值,实现远程及自动化操作。
关键词 计算机控制 多路直流高压电源 设计 高压发生电路 单片机
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3600kV冲击电压发生器大负载输出特性 认领 引用 被引量:14
14
作者 臧绪运 赵刚 +1 位作者 孙伟 陈文针 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2002年第8期14-16,共3页
通过模拟计算分析某 36 0 0 k V冲击电压发生器在大电容负载下的输出特性 ,分析和计算了冲击波产生的物理过程 ,提出了减小振荡的措施 。
关键词 3600kV冲击电压发生器 负载输出特性 回路分析 电容性负载
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基于正交试验的1100 kV直流高压发生器均压环优化设计 认领 引用 被引量:6
15
作者 李登云 朱凯 +3 位作者 李智成 刘洋 刘茂武 刘开培 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期637-643,共7页
直流高压发生器均压环的尺寸和位置参数与电场强度分布之间存在非线性关系,难以获得解析表达式,为了保障试验的准确性,在设计直流高压发生器时要减小其最大场强以保证不发生电晕。采用有限元分析方法,建立了1 100 kV直流高压发生器的三... 直流高压发生器均压环的尺寸和位置参数与电场强度分布之间存在非线性关系,难以获得解析表达式,为了保障试验的准确性,在设计直流高压发生器时要减小其最大场强以保证不发生电晕。采用有限元分析方法,建立了1 100 kV直流高压发生器的三维模型,计算了发生器的电场分布,引入了多目标优化的正交试验法对均压环的尺寸参数和安装位置进行了优化设计,得到了均压环的主半径、内环半径及对地高度,优化后的发生器表面的最大场强降低到了2 537.4 V/mm。 展开更多
关键词 直流高压发生器 均压环 有限元仿真 正交试验 参数优化
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雷电冲击试验冲击电压发生器调波电阻的确定 认领 引用 被引量:12
16
作者 宣耀伟 乐彦杰 +1 位作者 张娜飞 卢志飞 《机电工程》 CAS 2014年第3期388-392,共5页
在进行雷电冲击试验时,需对冲击电压发生器的调波电阻(波前电阻Rf、半峰值电阻Rt)进行调节,使冲击波形符合标准IEC60060-1的要求:波前时间tf为1.2μs(±30%),半峰值时间tt为50μs(±20%)。针对快速确定冲击电压发生器调波电阻... 在进行雷电冲击试验时,需对冲击电压发生器的调波电阻(波前电阻Rf、半峰值电阻Rt)进行调节,使冲击波形符合标准IEC60060-1的要求:波前时间tf为1.2μs(±30%),半峰值时间tt为50μs(±20%)。针对快速确定冲击电压发生器调波电阻的问题,对冲击电压发生器放电等值回路进行了数学分析,建立了关于Rf、Rt的非线性方程组,并采用混合遗传算法进行了求解。得到Rf、Rt的数值计算解后,在Matlab环境下对雷电冲击放电回路进行了仿真分析。最终,在高压试验大厅进行了现场试验加以验证。研究结果表明,所采用的调波电阻确定方法能够保证冲击波形符合标准要求,缩短设备调试时间,可为现场试验人员提供理论指导。 展开更多
关键词 雷电冲击试验 冲击电压发生器 波前电阻 半峰值电阻 混合遗传算法
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20kJ/s高频高压充电电源 认领 引用 被引量:7
17
作者 高迎慧 孙鹞鸿 +1 位作者 严萍 杨小卫 《高电压技术》 EI CAS 北大核心 2008年第6期1292-1294,共3页
为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系... 为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。 展开更多
关键词 高压 高频 充电电源 串联谐振 保护 光电隔离
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DBD型中高频臭氧发生器的动态负载特性 认领 引用 被引量:38
18
作者 刘钟阳 吴彦 王宁会 《中国电机工程学报》 EI 北大核心 2002年第5期61-64,83,共4页
在试验装置上测量了不同频率下DBD型臭氧发生器的V-A特性和放电功率,研究了臭氧发生器这种特殊负载的动态电容、功率因数等的变化规律。指出:① 在供电的每半个周期内出现微放电时,反应器的负载特性都发生急剧、跳跃地变化,发生放电时... 在试验装置上测量了不同频率下DBD型臭氧发生器的V-A特性和放电功率,研究了臭氧发生器这种特殊负载的动态电容、功率因数等的变化规律。指出:① 在供电的每半个周期内出现微放电时,反应器的负载特性都发生急剧、跳跃地变化,发生放电时总动态电容变为未放电时的几倍。② 反应器的功率因数Pf随电气参数的不同而变化,如果波形和频率相同,在反应器工作电压范围内存在功率因数Pf的最大值。此外,基于以上负载特性的研究,简要讨论了中高频臭氧发生器中电源/反应器的匹配、电气参数的优化等问题。 展开更多
关键词 DBD型 中高频臭氧发生器 动态负载特性
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基于IGBT触发控制的感应式操作冲击电压产生技术 认领 引用 被引量:5
19
作者 张崇兴 任明 +3 位作者 董明 叶日新 黄军凯 陈仕军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2606-2613,共8页
为研究体积小、移动方便并易于现场使用的操作冲击电压产生技术,提出了基于绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)触发控制并利用变压器感应作用产生冲击电压的方法,研制出了一种新型的操作冲击电压产生装置。与传... 为研究体积小、移动方便并易于现场使用的操作冲击电压产生技术,提出了基于绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)触发控制并利用变压器感应作用产生冲击电压的方法,研制出了一种新型的操作冲击电压产生装置。与传统采用Marx系统产生操作冲击的方法相比较,采用IGBT来替代传统火花球隙,便于准确控制冲击电压的触发,且电压输出过程中无强烈的电磁干扰;变压器感应升压的方法能够有效提高电压输出等级,通过调整原边电路参数来分别产生不同的双指数和振荡操作波的方式能够提高更换波形的效率。试验结果表明,采用上述方法产生的操作波输出效率高、波形输出稳定畸变小,并且避免了球隙击穿造成的较大电磁干扰和声响,能较好地应用于现场的冲击电压试验,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 冲击电压发生器 操作冲击 变压器 绝缘栅双极型晶体管
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典型调节方式下串联谐振供电的DBD型臭氧发生器负载调节特性研究 认领 引用 被引量:8
20
作者 唐雄民 余亚东 +1 位作者 李思琪 严其林 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期54-58,80,共5页
利用介质阻挡放电型(Dielectric Barrier Discharge,DBD)臭氧发生器的线性化等效电路,得出了串联谐振供电下DBD型臭氧发生器系统电路模型,并利用电路模型推导了DBD型臭氧发生电路的约束方程。基于这些约束方程对DBD型臭氧发生器在PFM(Pu... 利用介质阻挡放电型(Dielectric Barrier Discharge,DBD)臭氧发生器的线性化等效电路,得出了串联谐振供电下DBD型臭氧发生器系统电路模型,并利用电路模型推导了DBD型臭氧发生电路的约束方程。基于这些约束方程对DBD型臭氧发生器在PFM(Pulse Frequency Modulation)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)和CLI(Change Load Impedance)三种典型调节方式下的负载调节特性进行了理论分析和实验验证。理论分析和实验结果表明,在PAM调节方式下,DBD型臭氧发生器负载调节特性具有良好的线性特性,能实现DBD型臭氧发生器放电功率的平滑调节,是一种较为理想的调节方式。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 臭氧发生器 调节方式 负载调节特性
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