用于电热化学炮弹道测试的隔离放大器设计

在电热、电磁发射系统中,由于存在高电压、大电流的脉冲放电过程,使得系统的各单元出现较大的电位差并产生电磁共模干扰,存在造成自动控制系统、测试系统的损坏及人身安全的隐患.本文针对电热发射技术研究中的弹道测试系统,设计、研制了用于进行压力测试、放电电压及电流测试的隔离放大电路.实验数据表明,该方案设计合理,各项性能指标满足实验的要求.     

起爆方式对反应式脉冲发生器的影响试验

反应式脉冲发生器是一种利用快速化学反应变化而产生高功率电磁脉冲的脉冲发生系统,其工作的核心是通过爆炸产生化学反应所需的环境,为了研究起爆方式对其产生的脉冲影响情况,以典型Φ26 mm脉冲发生器为研究对象,设计了端面点起爆、两端起爆和中心起爆3种起爆方式,并进行了试验,试验结果表明,充电电压为5 kV时,中心起爆能产生最大的脉冲电压,两端起爆次之,点起爆最小;试验得到的电压与反应材料的冲击波历经时间成二次曲线变化。     

脉冲放电回路电感的计算

脉冲功率技术广泛用于科学研究、军事、医学及工业等方面。脉冲放电电路为脉冲功率技术的主要研究对象,以高电压、大电流、高功率为特点。电路电感是脉冲放电电路的一个主要关注点,计算机仿真技术(CST)软件为快速计算电路电感提供了一种方法。根据导线间的磁场分布推导了导线电感的理论公式,分析了导线半径及导线间距对电感的影响;分析了基于脉冲放电电路电流波形迭代求解电路电感方法;最后利用CST建模计算了不同电路的电感。将CST计算电感与基于脉冲放电电路电流波形迭代求解的电感做对比,CST可用于辅助分析脉冲放电电路。     

8mm波段肖特基二级管脉冲峰值功率检测器

本文描述了一种利用低势垒肖特基(Schottky)检波二级管来测量8mm波段脉冲峰值功率的检测器的机械及电气设计。检测器为波导形式(WR—28)。检测器中使用了正温度系数(PTC)的热敏电阻作为自动恒温元件,引入了阻抗变换电路。当检测器配合适当的示波器时,经校准后,便能直接显示计读被测脉冲信号的波形和峰值功率。实验表明,所研制的检测器在26.5～40GHz的全频段范围内除个别频率点外,VSWR均小于3,频率响应为±0.55dB,最大可测功率>25mW,动态范围>21dB,测量的不确定度(在校准点上)为±5.48％(≈±6％)。     

基于Thevinin的锂离子动力电池建模实验研究

为了准确估算锂电池的荷电状态(SOC),对其等效电路模型进行了研究。通过充放电实验研究锂电池的电特性,利用充放电电压、电流数据辨识其欧姆内阻、极化内阻和极化电容参数,建立了较为精确的锂电池Thevenin模型。建立实验用磷酸铁锂电池的离散状态空间模型,在Matlab/Simulink环境下建立了该电池的仿真模型,并设计了放电实验。实验证明,建立的锂电池模型仿真数据与实测数据误差小于0.1 V,且随着充放电的进行误差逐渐减小,较好的跟随电池电压的变化,模型精度较高。     

脉冲功率电源辐射电磁场屏蔽测量与分析

脉冲功率电源会产生很强的辐射电磁干扰,特别是在电源电抗器附近场强很大,其产生的电磁场会直接影响电源附近测控设备以及工作人员的安全。为了有效控制电源电抗器附近干扰水平,对其电磁场进行了屏蔽试验,同时在理论分析和数值计算的基础上,结合试验数据进行了分析研究。首先设计了板式屏蔽结构,屏蔽板采用双层板结构,材料分别为硬铝和冷轧钢;用有限元方法分别计算了单层和双层板的屏蔽效果,兼顾其对原有电路参数的影响,获得了屏蔽板的结构与材料参数;然后,试验测量了屏蔽效果,并与仿真结果进行了对比分析。结果表明,高电导率材料起主要屏蔽作用,而采用的低电导率材料主要起到结构支撑作用,即铝制板对屏蔽效果的贡献最大;仿真和试验结果均表明,屏蔽后磁场峰值衰减1个数量级,因此提出的屏蔽方案能够有效抑制电源电抗器前干扰水平。     

油介质脉冲功率开关相关理论研究探析

脉冲功率技术是一门新兴的前沿科学技术,近年来由于广泛的应用得到了迅速发展。高压脉冲功率开关技术的发展直接制约着脉冲功率技术的应用前景。油介质具有安全性强、维护费用低、平台兼容性高等诸多优点。脉冲功率开关放电是一个复杂的过程,与开关的电极形状、正负极性、极间距离、液体介质性质和电压作用时间密切相关。文中研究了油流速和油压力对开关油介质中副产物的影响及开关油介质放电特性,为脉冲功率开关的设计及相关理论提供一定的思路。     

混合型中压直流真空断路器的研究

提出了一种基于强迫换流原理的混合型中压直流真空断路器方案。阐述了关键部件如斥力真空触头机构增强通流能力和提高初始速度的方法,脉冲功率组件串联应用和提高浪涌通流技术,避雷器的技术要求及参数设计的原则,介绍了已开展的工作。对换流过程进行了理论分析,研制了额定5 kV/6 kA断路器样机,进行了系列实验,验证了理论分析和参数选择的有效性。