快速晶闸管在加速器电源系统可的应用

介绍了快速晶闸管在所研制的加速器电源系统中的应用，分析并解决了快速晶闸管的触发驱动、过压过流保护等问题。     

高压GaAs亚纳秒光电导开关的实验研究

报道了用全固态绝缘结构研制的半绝缘GaAs光电导开关产生高压亚纳秒电脉冲的性能和测试结果。分别用ns、ps激光脉冲触发开关的测试表明，开关的暗态维持电场达35KV/CM，输出电流脉冲上升时间约500ps，达亚纳秒量级。测量了高倍增开关的光电阈值曲线，其最小触发电场阈值≥4.1kv/cm。开关输出电磁脉冲无晃动。3mm电极间隙开关2500v偏置下，入射能量为8μj时获得线性波形，在48μj时获得Look-on波形。     

圆柱型螺线管爆磁压缩发生器实验研究

本文简述了圆柱型螺线管爆磁压发生器的基本原理，并介绍了一种小型紧凑装置的参数设计，工艺要求和实验结果，该装置重约7kg，初始能量1kJ，在0．5μH的负载上产生了228．1kA的电流，电流放大倍数为22．3倍，能量放大倍数的12．5倍，电流上升时间为37．7μs。     

半导体碳化硅在伪火花放电高能开关中的应用

伪火花放电开关 (PSS)的寿命主要由大电流下的电极烧损决定 ,其机理为金属电极产生的蒸汽电弧改变了原有均匀辉光放电所致。半导体碳化硅 (Si C)可以维持伪火花开关电极表面的均匀辉光放电 ,抑制电弧产生 ,使电极烧损大大减小 ,还解决了开关在小电流下奇异放电问题 (电流猝灭和暂态阻抗降低 )。简述了金属钼电极与 Si C电极的放电过程和特点后简要分析了 Si C电极抑制电弧的原理 ,还介绍了伪火花开关奇异放电现象的研究进展     

大功率伪火花放电开关触发电路的设计

伪火花放电开关的触发技术是伪火花开关研究中的一项重要内容。因为触发方案的选择不仅关系到开关放电室的设计,而且对开关的工作电压范围,工作频率和使用寿命有很大影响。伪火花开关及其触发设计的最主要特征在于它的空心阴极结构,空心阴极的存在既是伪火花间隙放电的先决条件,又为开关的触发单元提供必要的空间和可靠的保护屏障,使得触发部件不受主放电等离子体电流的冲击和烧蚀。笔者提出了伪火花开关触发设计的技术要求,总结了现有伪火花放电开关的触发方法,并对它们的触发效果进行了比较,重点介绍了脉冲辉光放电(脉冲空心阴极)触发和表面放电触发及其发展。     

脉冲电容器绝缘老化和直流局部放电测试系统

为研究脉冲功率系统中储能电容器的绝缘老化规律,模拟高压储能电容器实际工作过程,搭建了其电应力老化系统。基于平衡法,设计了直流局部放电脉冲测试装置和数据采集模块,得到局部放电脉冲簇。为消除单脉冲触发采集中的误触发干扰,提取单个脉冲的时频特性,基于局部放电脉冲和干扰脉冲在时频图中的不同特性,滤除干扰脉冲从而得到局部放电脉冲数据库,并利用该数据库,得到不同老化阶段的局部放电统计特性。该系统解决了直流电压下脉冲电容器现场局部放电测试的低灵敏度和干扰抑制问题,为研究短时大电流对脉冲电容器绝缘系统的破坏规律提供了基础,可用于脉冲功率系统中脉冲电容器绝缘状态和绝缘寿命的评估,剔除存在绝缘击穿危险的电容器,从而提高脉冲功率系统的稳定性。     

单信号驱动的固态脉冲源

随着脉冲功率电源在材料表面改性、污水处理以及生物医学等方面的广泛应用,脉冲功率电源正在朝着小型化、驱动简单及稳定的方向发展。目前,由于固态脉冲电源信号需要进行高压隔离,造成系统复杂且体积庞大。为了降低系统的质量和体积,文中提出了一种单信号驱动的固态脉冲源的拓扑结构,通过一个信号控制第一级开关的导通和关断,经主电容对剩余开关的门极电容充电后自行触发余下开关。最后,基于该拓扑结构在通用电路分析(PSPICE)中仿真了10级单信号驱动的固态脉冲源电路,结果表明该新型电路拓扑直流充电源工作在800 V,系统输出幅值约为8 kV,脉宽约为200～800 ns的脉冲电压,对于生物医学应用、肿瘤消融以及污水处理有重大意义。     

液电效应催化臭氧氧化处理染料废水的研究

为了降低能耗和提高废水处理效果,解决臭氧在废水处理方面应用的一些实际问题,探讨了利用液电效应催化臭氧氧化废水的新工艺。用研制的一种小体积,低成本,操作方便,运行可靠的小能量脉冲功率电源进行了液电效应催化臭氧氧化处理活性艳红K2-BP水实验。实验结果表明:对4 L质量浓度200 mg/L活性艳红K2-BP溶液的处理,液电效应催化臭氧氧化比单独臭氧氧化脱色率提高了20个百分点,COD去除率提高了18个百分点;反应60 min后,活性艳红K2-BP吸收光谱的3个特征吸收峰均消失,发色基团及苯环和萘环均被打断。相同条件下脱色率达到90%,液电效应催化臭氧氧化比单独臭氧氧化电能节约41%(6.7Wh),氧气节约44%(24L)。证明此方法可提高臭氧利用率、增强染料脱色效果,减小装置体积,降低处理成本,具有良好的应用前景。     

电爆炸丝断路开关的电磁辐射研究

为研究电爆炸丝开关切断时产生的强度在近距离内可对效应物产生严重破坏的电磁辐射,在TomaChan系统装置中用拉杆天线测得了所产生的电磁辐射信号波形并经FFT变换后得到其频谱也得到了通过电爆炸丝开关的电流。结果表明电爆炸丝开关所产生的信号是一个主频在75 MHz频谱较宽的电磁波。所测电流峰值约为19 kA,其随时间变化过程可以分为3个阶段。分析讨论了开关运行的辐射干扰现象以及产生机理,为辐射干扰进行屏蔽防护提供参考,可供带有电爆炸丝切断开关的脉冲功率系统产生辐射的研究参考。     

高速大功率半导体开关RSD的di/dt耐量极限值

文章由等离子体双极漂移方程和临界预充电荷条件出发,得出高速大功率半导体开关RSD的di/dt耐量表达式。从外电路和器件结构本身两方面分析了RSD的di/dt耐量的影响因素,并提出了改善di/dt耐量的措施,测试结果证明了理论分析的正确性。