【48812】根据NLTLs的高压高重频脉冲源的脉冲紧缩电路

时间: 2024-05-18 18:33:58 |   作者: 屏蔽类电源滤波器

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  脉冲放电等离子体使用技能却在近十年里繁荣 开展,遭到广泛重视。在资料外表处理、生物医学、 灭菌消毒、环境处理、动力化工、飞行器气流操控 和焚烧助燃等范畴具有宽广的使用远景。其间,大 气压常温等离子体射流设备因为其体积小、成本低 而遭到广泛重视。与DBD 比较,因为射流发生的等 离子体一般喷射出必定长度,使等离子体中的活性 粒子与电场别离,不光能够不受电极设备的空间限 制,也能远离电场,安全可靠【1~2】。 选用脉冲放电方法鼓励等离子体,脉冲功率电 源是核心技能之一【3~7】,一般要求脉冲电压的宽度 在亚微秒到纳秒量级,因而脉冲紧缩和脉冲边缘陡 化都是至关重要的。现在使用较为广泛的有根据脉 冲构成线、磁开关、DBD开关、非线性传输线和雪崩

  其间NLTL脉冲紧缩技能 因为具有与输入信号相关性低、传输频率高、快沿 水平高、波形质量好、归于婺源网络、易于集成等 许多长处而得到较快开展【8】。 在这一布景下,本文打开以NLTL为根底的脉冲 紧缩技能讨论研讨,根据孤子波理论,规划脉冲紧缩电 路,完成纳秒级高压高重复频率脉冲输出,并使用 于大气压常温等离子体射流鼓励,得到安稳继续的等离子体射流。

  非线性传输线(NLTLs)是一种在传输线上接连 或许周期得加载非线性元素的结构。它有两类完成 方法:一类是根据非线性电感,另一类是根据非线为根据非线性电容的非线性传输线 (NLTLs)等效电路,其间电容C(V)为随电压改变的 非线性电容,电感L为线性电感。

  当脉冲信号输入非线性传输线,因为非线性电 容值跟着电容两头的电压增高而变小,上升沿各点 在经过非线性传输线时因为电平不同而导致非线性 电容值不同,传输速度发生差异,高电平状况点传 输速度快,经过传输线的传输延时短,低电平点传 输速度慢,传输延时长,因而缩短了高、低电平之 间的时刻距离(上升沿),如图2所示。

  脉冲紧缩时刻能用以下公式近似计算: (1) 其间tri是输入脉冲上升时刻,tro是输出脉冲上 升时刻,n对错线性传输线阶数。 非线性传输线上传输的波,不再是传统含义的 波,而是孤子波。 对图1所示的非线性传输线LC等效电路使用基 尔霍夫电压规律和

  式中:Vn(t)是第n级电容上的电压;Vmax是第n 级传输线电压的峰值;TD是孤子波在每一级非线性 传输线上的传输推迟;

  WHM是孤子波在半起伏处的 脉冲宽度(或许称为传输线的固有脉冲宽度);fB 是布拉格截止频率:

  当输入信号的半起伏脉冲宽度大于传输线的固 有脉冲宽度,输入信号将被分解了若干个不同起伏 和传输速率的孤子波,且至少有一个孤子波具有比 输入信号更大的起伏和更短的脉冲宽度,如图3所示。 而且咱们我们能够得到分解成的孤子波个数约为:

  本文经过对NLTL传输线及孤子波理论的研讨, 规划了一款适用于高压高重频脉冲源的脉冲紧缩电 路,在3000V峰值、200ns脉宽的脉冲输入下得到 5380V峰值、16ns脉宽的脉冲输出,并实践使用于 大气常温等离子体的鼓励,得到安稳均匀的等离子 体射流,可大规模的使用于资料外表改性、医疗设备杀 毒消菌、外表清洗等场所。

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