金属卤化物灯紫外促发器的设计

该文就如何设计紫外促发器(UV enhancer下文中简称为UVE)以独立单电极UVE为例进行了探讨。UVE的设计应围绕紫外辐射强度、有效紫外波长和触发电压三个中心问题展开,主要包括正确选择外壳材料、优化填充气种类及其填充压力。该文分别以陶瓷外壳和填充氩气的单电极UVE为例作了分析,并提出了优化UVE设计应考虑的主要因素。     

基于电子发射原理的场击穿型真空触发开关

真空触发开关（TriggeredVacuumSwitch,TVs）以其动作迅速、介质恢复快、体积小、触发系统灵活以及结构简单等优点,成为脉冲功率技术中的一种重要的控制器件。针对一种场击穿型TVS的开通原理,建立了电子发射模型。一方面是触发极电子发射的宏观特性,包括预击穿现象、击穿电压和发射电子电流等;另一方面是触发间隙里初始等离子体的内在微观特性,包括带电粒子的产生、增长和运动迁移特性。利用高速摄像技术,捕获部分TVS起弧的图像,直观地展示了初始等离子体的发展过程。     

触发真空开关中初始等离子体的产生和扩展

简单介绍了触发真空开关(TVS)的基本结构和工作原理,对初始等离子体的产生和扩展所涉及的物理过程进行了详细地分析,说明了等离子体的扩展过程实际上是近阴极区等离子体鞘层的增长过程,给出了起动时延和导通时延与触发结构和触发特性参数间的关系。     

伪火花放电初始发展过程的仿真研究

伪火花放电是一种引燃于空心阴极结构,主放电通道呈现弥散特征的特殊低气压放电,在脉冲放电开关、电子束源等方面具有重要应用。为研究伪火花放电的初始过程,文中采用粒子模拟和蒙特卡洛碰撞方法(particle in cell/Monte Carlo collision, PIC/MCC),建立了与外回路元件相耦合的二维静电等离子体仿真模型。通过研究电子、离子、电势等参量的演变特征,区分出触发电子推进、汤逊放电、虚阳极形成和透入、空心阴极放电、电势陷阱形成、离子耗尽等一系列子阶段,并确认了到达阳极的电子包含高能和低能两个组分。此外,研究了气压和初始电子参数对触发时延和阳极电流峰值的影响规律。仿真结果表明:气压和初始电子参数通过作用于阴极孔附近的离子密度和阴极空腔内部的电子密度分别对触发时延和电子电流峰值产生影响;随着气压、注入电荷量、电子能量和注入时间的增大,以及触发极位置的前移,触发时延不断缩短;随着电子能量的增大和触发极位置的前移,电子电流峰值有可能减小;并且,各参数的变化规律均呈现出饱和趋势。最后,讨论了阴极孔附近的离子耗尽和空心阴极阶段电流淬灭的可能联系,以及外回路电感值和PIC方法对伪火花放电仿真结果的影响。     

触发真空开关初始离子体的产生和扩展

简单介绍了触发真空开关（ＴＶＳ）的基本结构和工作原理，对初始等离子体的产生和扩展所涉及的物理过程进行了详细地分析，说明了等离子体的扩展过程实际上是近阴极区等离子体鞘层的增长过程，给出了起动时延和导通过延与触发结构和触发特性参数间的关系。     

高性能大功率触发真空开关的研究

本文首先说明了触发真空开关的基本工作原理，分析了ＴＶＳ中的基础等离子体过程，特别是初始等离子体的产生和扩展过程。对几种新型ＴＶＳ的结构和性能做了详细介绍。     

沿面闪络触发真空开关初始等离子体特性实验

提出了一种RC阻容式电荷收集器,并对触发真空开关触发初始等离子体特征进行了实验研究。实验结果表明,在触发真空开关初始等离子体的起始阶段有一个尖峰脉冲,而且初始等离子体电流波形呈振荡衰减的过程。初始等离子体电流波形的第一个振荡峰的极性取决于触发脉冲的极性。触发初始等离子体的电子电荷略大于离子电荷;触发初始等离子体的电荷随触发电压、触发电流、触发电荷的增加呈线性增加;触发初始等离子体在TVS真空间隙中的扩散时间受触发电压、触发电流、触发电荷以及TVS真空间隙距离的影响,在触发电压小于8kV时,初始等离子体的扩散时间随触发电压的增加呈线性减小,而后基本稳定在66～69ns;初始等离子体的扩散时间随TVS真空间隙距离的增加而增加,当真空间隙距离从0.5mm增加至8mm,初始等离子体的扩散时间从50ns增大至70ns。     

多棒型激光触发真空开关时延特性的研究

介绍了激光触发真空开关(Laser Triggered Vacuum Switch,LTVS)的基本结构和工作原理,对初始等离子体的产生和扩展所涉及的物理过程进行详细分析,并对其工作在不同的间隙电压、激光波长、激光能量和极性配置下开展了一系列实验。通过对开关结构的改进提高了开关的耐流能力;间隙距离的增加,使其耐压能力得到提高;独特的触发片结构设计,降低了开关对激光能量的依赖,减少了开关的时延。     

金属卤化物灯电子镇流器研究

:本文提出了一种在高频下工作的金属卤化物灯电子镇流器,分析了其电路组成及工作原理,由于高频开关管实现了零电压通断,提高了工作效率;利用纹波电压作为调制信号对灯电流进行频率和幅值调制,避免了声共振的发生;采用扫频谐振方式产生高压触发脉冲,触发可靠;与传统低频方波工作方式相比,结构简单、所用器件少、效率高、可靠性高.实验结果验证了该方案是可行的.     

基于热传导模型的场击穿型触发真空开关

介绍了场击穿型触发真空开关的基本结构和工作过程.从场击穿型触发真空开关场致发射击穿机理的分析出发,通过数学建模,引入热力学运动方程,建立了场击穿型触发真空开关的真空放电阴极斑点热传导模型,它可以用来描述和估算场击穿方式下触发真空开关的时延特性.然后以初始等离子体的产生与扩展机理为重点,讨论了场击穿型触发真空开关的时延特性,进行了实验和仿真分析计算,研究表明,所建立的阴极斑点热传导模型其时延计算结果和实验数据较为吻合,证明了计算模型的正确性.     

激光触发真空开关的目标材料触发特性

激光触发真空开关(LTVS)和电气触发真空开关(ETVS)的关键区别是触发方式不同,由于LTVS采用激光照射目标材料产生初始等离子体的方式,不同的目标材料对LTVS的触发特性产生不同的影响。使用3种激光波长(1 064 nm、532 nm和266 nm)测试目标材料的触发特性,总体上导通时延随着激光能量的增加而减少。     

模拟式磁电机点火触发脉冲

摩托车点火器CDI工作时,需要磁电机提供的点火触发脉冲来触发。但在某些试验测量场合,若用产生模拟磁电机点火触发脉冲的电路来替代磁电机,不仅便捷,而且无噪声,消耗大大低于磁电机。本文就介绍该模拟装置的电路结构。为便于图示,把该装置分为信号产生与变换电路和主电路这两部分。信号产生与变换电路如图1所示。其中:N1为集成脉宽调制电路TL494,这里未用其误差放大器部分,直接将PWM比较器的同相输入端3脚,与分压电阻R1、R2相连(R1、R2将14脚输出的+5V基准电压分压),产生固定脉宽的脉冲电压,它图1　信号产生与变换电路是作为一个独立…     

衰亡等离子体中产生离子输运初始电子温度效应的临界电子数密度判据

在无外加激励源存在的条件下,不同的等离子体初始参数对衰亡等离子体特性,特别是其内部粒子输运特性的影响会表现出与准稳态等离子体条件下不同的物理规律。为此以激光共振电离所产生的等离子体为研究对象,采用理论分析与粒子模拟相结合的手段,研究了在平行板直流电场作用下衰亡等离子体中带电粒子的输运特性,着重分析了初始电子温度对离子输运特性的影响规律,建立了产生离子输运初始电子温度效应的临界电子数密度判据。研究结果表明:衰亡等离子体在外加直流电场作用下的粒子输运特性会受到初始电子温度和电子数密度、外加电压幅值以及极板间距等多个因素的影响。在外加直流电压与极板间距保持不变的情况下,存在1个临界的电子数密度。当等离子体初始电子数密度低于这一临界数密度值时,初始电子温度将无法影响等离子体衰亡过程中的离子通量;而当初始电子数密度高于这一临界值时,离子衰亡时间将随着初始电子温度的升高而显著缩短。该研究结果在一定程度上揭示了等离子体衰亡过程中初始电子温度和电子数密度对带电粒子输运特性的耦合作用机制,也为实际应用中以提高离子引出效率为目标的关键等离子体初始参数和引出区域结构与工作参数等的调控提供了理论上的指导。     

沿面击穿型触发真空开关的热传导模型分析

介绍了沿面击穿型触发真空开关的基本结构和工作过程。从沿面击穿型触发真空开关场致发射击穿机理的分析出发,通过数学建模,引入热力学运动方程,建立了沿面型触发真空开关的真空放电阴极斑点热传导模型,它可以用来描述和估算沿面放电方式下触发真空开关的时延特性。然后以初始等离子体的产生与扩展机理为重点,讨论了沿面型触发真空开关的时延特性,对于采用氢化钛作为涂敷材料的沿面击穿型触发真空开关,进行了具体的分析计算。研究表明,以所建立的阴极斑点热传导模型为基础计算得到的时延结果和Lafferty及Farrall的经典实验数据相吻合,证明了计算模型的正确性。     

用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统

为更好地在电网中应用晶闸管控制电抗器的静态无功补偿装置,介绍了一种用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统。在分析阀基电子板(VBE)和晶闸管电子板(TE)的功能和工作过程后,重点讨论了3脉冲通信规约、高位取能回路、逻辑译码电路、BOD保护和晶闸管触发电路的原理并在此基础上设计了完整的VBE和TE板。实验结果表明该电路能够进行高压晶闸管阀体的在线监测,同时具有理想的电磁抗干扰性能,可以产生分散性小、前沿陡的门极触发脉冲,有利于串联晶闸管的同时触发,满足TCR用晶闸管光电触发与状态监视的要求。     

LXI触发总线接口

LXI是一种适用于自动测试系统的新一代基于LAN的模块化仪器标准.LXI A类设备在B类设备的基础上增加了LXI硬件触发总线.触发总线是具有8个独立通道的半双工M-LVDS硬件总线.本文介绍了LXI触发总线驱动器工作模式、M-LVDS接口电气特性以及系统拓扑结构等内容.     

预电离开关触发间隙击穿时延特性

为了研究预电离开关触发间隙在是否叠加主间隙电场时的击穿时延特性,采用基于气体放电流体模型和有限容积法的二维程序对氮气中气压0.1～0.7MPa、电极间距0.5mm和1mm、间隙上脉冲电压上升速率与气压的比值d(u/p)/dt等于0.8 kV/(ns·MPa)和0.4 kV/(ns·MPa)、主间隙与触发间隙之间分压比不同时叠加主间隙径向电场下触发间隙的击穿过程进行模拟并对比实验数据。结果表明,由于d(u/p)/dt影响间隙中的平均归一化电场Eav/p的变化过程,d(Eav/p)/dt值确定时,气压、初始电子产生的时刻和电极间距等是影响间隙击穿时延的主要因素。叠加主间隙径向电场会增强触发间隙中的空间电场并加快电子崩的发展过程,但也会使电子沿径向漂移,导致击穿时延增长。为削弱叠加径向电场的影响,可以减小分压比、增大d(u/p)/dt和阳极直径。     

激光触发真空开关触发稳定性及时延特性

为了研究影响激光触发真空开关(LTVS)导通时延及抖动特性的关键因素,搭建LTVS高电压大电流实验平台,分别改变触发激光能量、工作电压、触发极性以及触头间距等参数,考察其对LTVS导通时延和抖动特性的影响,并对LTVS的导通机制及触发稳定性进行理论分析。实验结果表明:在一定范围内,增加触发激光能量、增加主间隙电压、采用阴极触发方式或者缩短触头间距均可减少开关的导通时延及时延抖动;LTVS的导通是激光轰击触发极产生初始等离子体的热过程与主间隙两端电场加速初始等离子体扩散过程共同作用的结果,实验中所得到的结论对LTVS的优化具有重要意义。     

触发真空开关介绍与研究现状综述

触发真空开关(TVS)是应用于脉冲功率技术的一种可控性良好的大功率开关器件,在电力系统和脉冲电源的应用领域内得到越来越多的应用。介绍了触发真空开关的基本结构、分类及优点,分析了关于截流现象、初始等离子体和弧后电流的研究现状,为今后触发真空开关的研究与发展提供了参考。     

场击穿型真空触发开关的开通实验分析

真空触发开关(triggered vacuum switch,TVS)是大功率脉冲技术领域的重要开关器件之一,它具有结构紧凑、介质恢复迅速、操作无噪声、工作可靠性高、无污染、环境适应性强等优点,在中压领域具有广泛的应用前景。针对场击穿型TVS触发比较困难的特点,在触头表面涂敷TiH2材料,利用TiH2的脱氢产生大量的初始等离子体,可以有效地降低触发电压,提高触发可靠性。为此,设计了1套触发系统和LC振荡主回路来研究其开通性能。触发系统输出峰值22kV/350A的正脉冲源,系统时延40μs左右。实验结果表明,正极性接线的TVS样品经触发后能有效开通,触发成功率高,系统时延分散性小,导通电压范围宽,能够在小电流过零时产生有效的截流,且一定条件下呈现反向截流特性。