用于介質(zhì)阻擋放電的串聯(lián)諧振電源的研究.pdf

1、利用介質(zhì)阻擋放電的方法在大氣壓下產(chǎn)生低溫等離子體，是當(dāng)前等離子體學(xué)科研究的熱點，因此用于介質(zhì)阻擋放電的高頻高壓脈沖電源成為研究的重點。 本課題以串聯(lián)諧振型高頻脈沖電源為研究對象，采用容性移相PWM控制和頻率跟蹤技術(shù)，設(shè)計出適合于介質(zhì)阻擋放電負(fù)載的高頻高壓電源，解決了電源在高頻率下功率因數(shù)低、開關(guān)應(yīng)力大的問題。利用電源專用的數(shù)字信號控制芯片dsPIC30F2020實現(xiàn)了數(shù)字化控制系統(tǒng)的設(shè)計，并對影響介質(zhì)阻擋放電的因素進(jìn)行了試驗研究

2、。本文的主要工作內(nèi)容為： 1.通過對介質(zhì)阻擋放電負(fù)載特性分析的基礎(chǔ)上，選擇串聯(lián)諧振電路作為主電路，采用移相PWM和頻率跟蹤的控制方案。重點比較了基于電流頻率跟蹤的移相PWM控制下的三種工作方式即感性、容性和諧振狀態(tài)下電路的負(fù)載特性和換流過程，得到容性移相PWM控制適合于使用IGBT為開關(guān)器件的串聯(lián)諧振電路，易于實現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù)。在頻率跟蹤環(huán)節(jié)選擇上，對比傳統(tǒng)的模擬鎖相環(huán)技術(shù)，提出采用數(shù)字化的頻率跟蹤技術(shù)，并設(shè)計了基于數(shù)字控制芯片的

3、頻率跟蹤方案。 2.在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計了介質(zhì)阻擋供電電源的主電路參數(shù)，重點研究了容性移相PWM控制策略和電流頻率跟蹤的數(shù)字化實現(xiàn)，并設(shè)計了基于dsPIC30F2020的電流頻率跟蹤的容性移相PWM控制的數(shù)字化控制系統(tǒng)，包括電壓電流采樣電路、電流過零采樣電路、發(fā)生器端電壓PID控制等環(huán)節(jié)。通過對電流的頻率跟蹤，結(jié)合發(fā)生器端電壓的PID閉環(huán)控制，實現(xiàn)了容性移相PWM控制策略和功率調(diào)節(jié)。 3.在實驗室組建了介質(zhì)阻擋放電實