使用爆炸组合开关的脉冲成形网络技术研究

本文研究了利用爆炸组合开关进行脉冲电流波形调制的技术 ,通过对网络结构、特性的分析和实验 ,建立了使用爆炸组合开关的脉冲成形网络模型及适用于电热化学炮研究的脉冲功率源 ,并进行了不同负载条件下的单、多路PFN的放电实验     

爆炸平面开关的设计及研究

为了进一步减小爆炸箔起爆器系统体积,并降低生产成本,设计并制备了一种爆炸平面开关,并对该爆炸平面开关的电极间隙和放电特性进行研究.结果表明:随着间隙电极的间隙距离减小,其开关的作用时间缩短;对于同一起爆电压的爆炸平面开关,随着放电电极间隙的增大,其冲击片雷管的爆发电流呈下降趋势.     

并联电爆炸丝断路开关断流特性模拟与分析

为了研究电爆炸丝长度、根数以及直径对并联电爆炸丝断路开关断流特性的影响,理论分析了并联电爆炸丝断路开关的物理模型,推导了相关设计参数的计算方法,建立了基于时变电阻的仿真模拟模型,并分析了断路时间、断路电流和断流效果等特性的变化规律.结果表明该模型很好地符合实验结果,并能够很精确、便捷、直观地得到电爆炸断路开关断流的一般规律,为设计并联电爆炸丝断路开关的参数选择提供了参考依据.     

电感储能系统中电爆炸导体断路开关的电路特性研究

为探究电爆炸导体断路开关与电感储能系统的参数匹配问题，通过分析金属导体在电爆炸过程中的物态变化，结合电爆炸导体断路开关参数选取的理论经验公式，得到电爆炸导体断路开关的参数，并进行多次电爆炸试验。结果表明：在电感储能系统的初始电压为5 kV、电爆炸导体的直径为0.15 mm时，可得到大于140 MW的脉冲功率信号。     

飞片型爆炸闭合开关的设计与应用

飞片型爆炸闭合开关可用做高功率闭合开关,因其结构简单,电流导通能力强,闭合迅速而适用于爆磁压缩发生器的爆炸开关同步.阐述了飞片型爆炸闭合开关的基本原理,进行了一种飞片型爆炸闭合开关的结构设计,根据选取的参数并进行了开关时间参数的计算.计算结果显示开关中飞片的飞行时间可以控制在10μs之内,开关的闭合时间可精确到μs.介绍了如何利用飞片型爆炸闭合开关实现爆磁压缩发生器的爆炸同步.     

PWM高速开关阀控液压缸位置控制系统的模糊控制

四个高速开关阈经过恰当的组合，用ＰＷＭ方法可以对双作用油缸的位置和方向进行控制，为了克服液压系统建模的复杂性和阀控缸的非线性对传统控制算法的影响。设计了一种模糊控制器，实现了ＰＷＭ高速开关阀控液缸位置系统的精确控制，实验证明，模糊控制是对高速开关阀进行控制的有效工具，它为高速开关阀的工作中的应用开辟了广阔的前景。     

一种爆炸逻辑元件的设计

根据爆炸逻辑元件的作用原理,对爆炸零门及控制开关进行了设计,试验研究了不同结构、不同传爆药以及不同控制通道与传爆通道间隙下的零门功能,以及控制开关作用时间.结果表明:选择感度适中的细化HMX和较高爆炸能量的控制通道,在一定间隙下,爆炸逻辑元件能够完成自锁逻辑传爆功能;此外,应选择作用时间较短韵控制开关,并注意其与起爆雷管的作用时间的匹配.     

用于冲击片雷管的爆炸驱动开关的电性能

对计划用于冲击片雷管的快速高电流开关进行与时间有关的电阻测量。这种开关由铜－聚合物－铜叠层片构成，设计用于在受到爆炸驱动的铜飞片撞击后传导电。我们实验中使用的聚合物膜是Ｋａｐｔｏｎ（聚苯均四甲酰亚胺），预计这种膜在９ＧＰａ和９ＧＰａ以上的压力下具有冲击感应传导性。当这种开关中获得９ＧＰａ左右的冲击压力时，没有发现有明显的冲击传导作用。通过观察Ｔｅｆｌｏｎ（聚四氟乙烯）膜开关同样的电性能进一步证实了     

电感储能系统中电爆炸导体断路开关的电路特性研究

为探究电爆炸导体断路开关与电感储能系统的参数匹配问题,通过分析金属导体在电爆炸过程中的物态变化,结合电爆炸导体断路开关参数选取的理论经验公式,得到电爆炸导体断路开关的参数,并进行多次电爆炸试验。结果表明:在电感储能系统的初始电压为5 kV、电爆炸导体的直径为0.15 mm时,可得到大于140 MW的脉冲功率信号。     

一种"二入四出"爆炸逻辑网络研究

以爆炸零门为基本元件，设计了通道转换器型“二入四出”爆炸逻辑网络模块，给出了爆炸逻辑网络结构与逻辑关系，并对爆炸逻辑网络的逻辑功能进行了实验研究；以“二入四出”爆炸逻辑网络为基本模块，可以设计三入六出、四入出等复杂结构的爆炸逻辑网络，用于定向战斗部起爆系统。     

平面开关与爆炸桥箔的集成设计及研究

为了进一步减小爆炸箔起爆器系统体积,并降低生产成本,采用离子刻蚀的方法,设计并制备了一种集成平面开关的爆炸桥箔.其电爆炸性能测试结果表明:集成平面开关爆炸桥箔的放电参数与采用火花隙开关的参数—致性较好,该桥箔制备工艺简单、成本低,更有利于系统集成,缩小EFIs的体积.     

平面放电开关的导通特性研究

基于分段连续仿真的方法,以计算得到的电爆炸时金属气体压力作为输入,将桥区的电爆炸等效成压缩气体对外膨胀做功,对一种微机电技术制造的由聚酰亚胺覆盖的平面高压开关的导通过程进行了仿真研究。仿真结果表明:高压电极出现电流的滞后时间是由触发极桥区电爆炸过程决定的,高压电极是由电爆炸金属气体膨胀直接连通的。最后制造了开关样品,测试得到的电路波形与仿真符合地很好。     

集成高压平面开关的冲击片雷管设计研究

为了降低冲击片雷管系统体积和生产成本,设计一种在陶瓷基板的正面和背面分别制备爆炸桥箔和高压平面开关,与其他零部件组装成冲击片雷管的集成高压平面开关的冲击片雷管,并且研究了其电爆炸性能。结果表明：该冲击片雷管与使用火花隙开关的冲击片雷管放电参数基本相同,该高压平面开关能够代替火花隙开关完成冲击片雷管的起爆要求。     

PWM驱动系统中的对称功率滤波器设计

针对PWM驱动系统中存在的高频开关噪声问题,设计了一种新型的对称功率滤波器。根据等效阻抗原理,得到滤波网络的传递特性,并对滤波电路进行了频域和时域仿真分析。经过实验验证,高频开关噪声被抑制在允许范围内,不影响数字化控制回路的性能。     

PCB基密封并联平面触发火花隙开关的设计及性能

为了提高爆炸箔起爆系统(exploding foil initiator system,EFIs)的作用可靠性,减小系统体积、降低系统成本,采用印制电路板(printed circuit board,PCB)工艺设计了一种密封并联平面触发火花隙开关(planar triggered spark-gap switch,PTS).根据三电极的结构设计参数,采用PCB工艺批量制备了PTS,单只并联PCB-PTS的尺寸为13.5 mm(l)×7.5 mm(w)×2.5 mm(h).基于显微计算机断层扫描重建了开关的立体和断面图像,结果显示PCB工艺满足开关的加工精度需求.开展了电极间隙的静电场分布仿真以解释开关的导通过程,并且据此计算了开关的理论自击穿电压(self-breakdown voltage,USB).开关的电气性能测试表明:(1)并联PCB-PTS的USB略低于理论计算值,约为2000 V;(2)在大约50％～95％的USB范围内开关均能被可靠触发工作,并且电流上升时间稳定在约121.8 ns,峰值电流大于1500 A,满足EFIs的使用特性需求.最后,将该开关应用于爆炸箔起爆器(exploding foil initiator,EFI)进行发火实验,在0.22μF/1400 V的放电条件下,成功起爆了HNS-Ⅳ炸药.     

电控柴油机高速数字开关阀(HSV)的特性与应用研究

本文以高速数字开关阀（HSV）在大功率电控柴油机中的应用为基础，从理论分析和实验研究的角度，探讨了高速数字开关阀（HSV）的工作特性，研究了影响高速数字开关阀（HSV）性能的参数的匹配和调节，以及高速数字开关阀（HSV）对执行器和工作油源系统的影响，为高速数字开关阀（HSV）在柴油机电控系统中的进一步应用做了极为有益的探索．     

2cm隔离器-开关-环行器组合

介绍了一种2cm隔离器—开关—环行器组合,该组合由隔离器、开关、环行器三部分组成,其次介绍了组合的工作原理、特点和用途,并介绍了开关的设计方法,最后介绍了该组合的试验结果和主要技术参数达到的水平。     

基于参数模糊辨识的开关磁阻电机转矩的平滑控制

论述了开关磁阻电机转平滑控制的基本原理，介绍了开关磁阻电机磁链、电流、转子位置的模型参数模糊辨识的方法，分析并给出开关磁阻电机使用相转矩瞬时分解权函数的转矩平滑控制方法和实验结果。     

爆炸网络点火系统火炮模拟装置实验

介绍了安装有爆炸网络，以爆轰波传火的火炮点火系统，在一种大口径火炮模拟装置上，进行了空药室和装填模拟发射药条件下，爆炸网络点火系统对发射药点火实验，通过测量模拟装置药室不同位置压力，研究了点火系统点传火性能及其对发射装药的影响．结果表明，爆炸网络点火系统能够同时均匀地点燃的周围发射药，改善火炮点火条件，并同现有火炮击发方式和弹药结构相适应．     

微芯片爆炸箔起爆器及其平面高压开关研究进展

爆炸箔起爆系统（Exploding Foil Initiator system, EFIs）的每一次技术升级都伴随着设计理念和制造工艺的革新,尤其是微机电系统（Micro Electro Mechanical System, MEMS）和低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC）工艺,极大地促进了微芯片爆炸箔起爆系统（Micro Chip Exploding Foil Initiator system, McEFIs）的发展。简要分析了两种工艺制备微芯片爆炸箔起爆器（Micro Chip Exploding Foil Initiator, McEFI）的优缺点,列举了几种平面高压开关在电容放电单元（Capacitor Discharge Unit, CDU）中的工作性能,得出了开关的设计思路和研究方法的可行性。基于MEMS工艺和LTCC工艺制备及研究McEFI、平面高压开关和平面高压开关集成McEFI,分别总结了国内外的研究进展。提出了重点研究方向：深入研究MEMS工艺制备McEFI及其平面高压开关,以达到工程化应用;采用LTCC工艺,一体化烧结可制备具有独石结构的平面高压开关和McEFI。