液相放电等离子体脉冲电源设计.pdf

专业学位硕士学位论文液相放电等离子体脉冲电源设计 The Design of aLiquid Discharge Plasma Pulse Power Supply 作者姓名: 刘吉宇工程领域: 扭越工程学号: 31304012 指导教师: 徐文骥完成日期: 圣Q!墨生墨旦大连理工大学 Dalian University ofTechnology 万方数据大连理工大学学位论文独创性声明纷,厶郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外, 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:逮盛么毖±筮丛超墟坦± 作者签名: 彰!茎窆日期:兰堑厶二年—厶月√卫目万方数据大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要脉冲电源是开关电源的一种,其电压或电流波形为脉冲状。高频脉冲电源有许多优良特性,可用于发生等离子体。等离子体可由气体放电和液体放电产生,具有较高研究价值。气体放电等离子体脉冲电源研究较为成熟;但对液体放电等离子体脉冲电源的研究相对较少;另外,现有的等离子体脉冲电源大多针对较大间隙电极结构,对可在小间隙电极结构中产生等离子体的脉冲电源的研究较少。论文设计了一种用于在问隙小于1 mlTl的电极结构下实现液相放电的等离子体脉冲电源。根据相关文献及理论分析,确定电源的输出电压幅值范围为50 V~300 V,频率为 50kHz-100 kHz,低电平为负值。电源可通过独立键盘分档位调节电压,根据输出电压的不同,设置了“低功率”、“高功率”两按钮和“低压”、“正常”两工作模式,工作模式可根据不同等离子体电极结构被自动确定。电源分模拟电路和数字电路两部分,模拟电路分三个模块进行设计,分别为:整流滤波模块、直流一直流(DC—DC)模块和逆变模块。,确定了临界电感值,。论文中,DC—DC模块通过电压反馈实现闭环控制,逆变模块由开环调节占空比;两模块的拓扑结构均为全桥,主控芯片均为UC3525,并用IR2 3实现浮地驱动。数字电路部分以单片机AT89S52为核心,基于C语言程序和电路,控制A/D芯片实现电极识别,控制数字电阻X9C103 实现按键调压,控制数码管实现档位显示。在完成原理图设计基础上,采用Saber软件仿真了模拟电路,完成了直流、时域及频域分析,Saber的仿真结果较理想,输出纹波电压和总谐波失真比较小:用Proteus软件仿真了数字电路及控制程序,仿真结果达到设计预期目标。基于仿真结果,借助Protel 软件绘制了印制电路板(PCB),给出了电路的调试计划。上述工作为建立液相放电等离子体研究装置,进而开展液相放电等离子体理论与应用研究提供了条件。关键词:脉冲电源;等离子体;DC—DC模块;UC3525;Saber 万方数据液相放电等离子体脉冲电源设计 The Design of aLiquid Discharge Plasma Pulse Power Supply Abstract Pulse power is akindofswitching power supply whose voltage or current waveform is pulse —frequency pulse power contains numerous characteristics,and it can be used as aplasma can begenerated bygas discharge orliquiddischarge,gas discharge plasma pulse power has been widely studied and applied;however,research Oil liquid discharge plasma pulse power isrelatively less。Inaddition,the existing plasma pulse powers are mostly forgenerating theplasma intheelectrodes whose gaps are relativelylarge; whereas theresearch on thepulsepower forelectrodes withsmallgaps isless. Inthisessay,a pulse power with high vo