Как работает генератор биполярных импульсов. Какие элементы входят в его схему. Для чего используется генератор биполярных импульсов в электроэрозионной обработке. Какие параметры импульсов важны для эффективной прошивки микроотверстий.
Принцип работы генератора биполярных импульсов
Генератор биполярных импульсов представляет собой электронное устройство для формирования коротких электрических импульсов с чередующейся полярностью. Основными элементами его схемы являются:
- Накопительный конденсатор
- Транзисторный ключ
- Формирующая индуктивность
- Диодно-резистивная цепь формирования заднего фронта импульса
Принцип работы генератора заключается в следующем:
- Накопительный конденсатор заряжается от источника питания
- При открытии транзисторного ключа начинается разряд конденсатора через нагрузку
- Формируется передний фронт импульса тока
- Диодно-резистивная цепь формирует задний фронт импульса
- Цикл повторяется с противоположной полярностью
Ключевые параметры генератора биполярных импульсов
Для эффективного применения генератора биполярных импульсов в электроэрозионной обработке важны следующие параметры формируемых импульсов:
- Амплитуда тока — определяет энергию единичного импульса
- Длительность импульса — влияет на локализацию энергетического воздействия
- Крутизна фронтов — обеспечивает высокую концентрацию энергии
- Частота следования — задает производительность обработки
Оптимальный подбор этих параметров позволяет достичь высокой эффективности и точности электроэрозионной прошивки микроотверстий.
Математическое описание процессов в генераторе импульсов
Для анализа работы генератора биполярных импульсов используются следующие математические модели:
- Дифференциальные уравнения переходных процессов в RLC-контурах
- Уравнения, описывающие динамику транзисторного ключа
- Функции изменения тока и напряжения во времени
Эти модели позволяют рассчитать основные параметры импульсов и оптимизировать конструкцию генератора. Ключевое уравнение для расчета амплитуды тока через межэлектродный промежуток:
I_a = (√(L_общ C_н) / (L_п2 + L_ф)) * (U_c(0) — U_мэп)
где L_общ — общая индуктивность разрядного контура, C_н — емкость накопительного конденсатора, U_c(0) — начальное напряжение на конденсаторе, U_мэп — напряжение на межэлектродном промежутке после пробоя.
Особенности применения в электроэрозионной обработке
Генератор биполярных импульсов применяется в электроэрозионной обработке для прошивки прецизионных микроотверстий диаметром 0,01-0,1 мм. Его использование позволяет:
- Обеспечить высокую локализацию энергетического воздействия
- Минимизировать тепловое влияние на обрабатываемый материал
- Достичь высокой точности размеров и формы отверстий
- Повысить производительность обработки
Для эффективной прошивки микроотверстий необходимо формировать импульсы тока со следующими параметрами:
- Амплитуда: 1,5-11 А
- Длительность: 0,06-0,4 мкс
- Энергия: 1,6-60 мкДж
Данные параметры обеспечивают оптимальный баланс между производительностью и точностью обработки.
Оптимизация параметров генератора импульсов
Для оптимизации работы генератора биполярных импульсов в режиме электроэрозионной обработки важно учитывать следующие факторы:
- Соотношение параметров накопительного конденсатора и индуктивности разрядного контура
- Характеристики транзисторного ключа (быстродействие, коэффициент усиления)
- Параметры диодно-резистивной цепи формирования заднего фронта
- Согласование импеданса генератора и межэлектродного промежутка
Оптимальный выбор этих параметров позволяет достичь требуемых характеристик импульсов для эффективной электроэрозионной прошивки микроотверстий.
Экспериментальные исследования генератора импульсов
Для подтверждения теоретических расчетов и оптимизации конструкции генератора биполярных импульсов были проведены экспериментальные исследования. Основные результаты:
- Подтверждена адекватность математических моделей реальным процессам
- Определены оптимальные параметры элементов схемы генератора
- Получены экспериментальные зависимости параметров импульсов от режимов работы
- Выработаны рекомендации по настройке генератора для различных условий обработки
Экспериментальные данные показали хорошее совпадение с расчетными значениями (отклонение не более 6-10%), что подтверждает достоверность разработанных методик расчета.
Перспективы развития генераторов биполярных импульсов
Дальнейшее совершенствование генераторов биполярных импульсов для электроэрозионной обработки связано со следующими направлениями:
- Применение новых типов силовых полупроводниковых приборов
- Использование цифровых методов формирования и управления импульсами
- Разработка адаптивных алгоритмов управления параметрами импульсов
- Интеграция генераторов в системы числового программного управления
Реализация этих направлений позволит создать новое поколение высокоэффективного оборудования для прецизионной электроэрозионной обработки.
Генератор импульсов по схеме Маркса на основе биполярных транзисторов в лавинном режиме
Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/54001
| Title: | Генератор импульсов по схеме Маркса на основе биполярных транзисторов в лавинном режиме |
| Authors: | Перевалов, Никита Алексеевич |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Мартемьянов, Сергей Михайлович |
| Keywords: | биполярный транзистор; лавинный пробой; генератор Маркса; импульс напряжения; наносекундный импульс; bipolar transistor; avalanche breakdown; Marx generator; voltage pulse; nanosecond pulse |
| Issue Date: | 2019 |
| Citation: | Перевалов Н. А. Генератор импульсов по схеме Маркса на основе биполярных транзисторов в лавинном режиме : магистерская диссертация / Н. А. Перевалов ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Инженерная школа новых производственных технологий (ИШНПТ), Отделение материаловедения (ОМ) ; науч. рук. С. М. Мартемьянов. — Томск, 2019. |
| Abstract: | Объектом исследования является генератор по схеме Маркса на основе биполярных транзисторов в лавинном режиме.
Цель работы: Анализ существующих генераторов Аркадьева-Маркса на лавинных транзисторах; проектирование и макетирование силовой и управляющей схем ГИН на лавинных транзисторах; изучение параметров ГИН.
В процессе работы были проведены расчет и моделирование генератора Маркса. Изготовлен драйвер управления силовым ключом с гальванической развязкой. Изготовлены на печатных платах и исследованы пяти- и десятиступенчатые генераторы Маркса. |
| URI: | http://earchive.tpu.ru/handle/11683/54001 |
| Appears in Collections: | Магистерские диссертации |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Схема генератора импульсов регулируемой ширины
Биполярные симметричные импульсы регулируемой ширины позволяет получить генератор импульсов по схеме на рис. 1. Устройство может быть использовано в схемах авторегулирования выходной мощности импульсных источников питания. На микросхеме DD1 (К561ЛЕ5/К561 ЛАТ) собран генератор прямоугольных импульсов со , равной 2.
Симметрии генерируемых импульсов добиваются регулировкой резистора R1. Рабочую частоту генератора (44 кГц) при необходимости можно изменить подбором емкости конденсатора С1.
Рис. 1. Схема формирователя биполярных симметричных импульсов регулируемой длительности.На элементах DA1.1, DA1.3 (К561КТЗ) собраны компараторы напряжения; на DA1.2, DA1.4 — выходные ключи. На входы компараторов-ключей DA1.1, DA1.3 в противофазе через формирующие RC-диодные цепочки (R3, С2, VD2 и R6, C3, VD5) подаются прямоугольные импульсы.
Заряд конденсаторов С2, C3 происходит по экспоненциальному закону через R3 и R5, соответственно; разряд — практически мгновенно через диоды VD2 и VD5. Когда напряжение на конденсаторе С2 или C3 достигнет порога срабатывания компараторов-ключей DA1.1 или DA1.3, соответственно, происходит их включение, и резисторы R9 и R10, а также управляющие входы ключей DA1.2 и DA1.4 подключаются к положительному полюсу источника питания.
Поскольку включение ключей производится в противофазе, такое переключение происходит строго поочередно, с паузой между импульсами, что исключает возможность протекания сквозного тока через ключи DA1.2 и DA1.4 и управляемые ими транзисторы преобразователя, если генератор двухполярных импульсов используется в схеме импульсного источника питания.
Плавное регулирование ширины импульсов осуществляется одновременной подачей стартового (начального) напряжения на входы компараторов (конденсаторы С2, C3) с потенциометра R5 через диодно-ре-зистивные цепочки VD3, R7 и VD4, R8. Предельный уровень управляющего напряжения (максимальную ширину выходных импульсов) устанавливают подбором резистора R4.
Сопротивление нагрузки можно подключить по мостовой схеме — между точкой соединения элементов DA1.2, DA1.4 и конденсаторами Са, Сb. Импульсы с генератора можно подать и на транзисторный усилитель мощности.
При использовании генератора двухполярных импульсов в схеме импульсного источника питания в состав резистивного делителя R4, R5 следует включить регулирующий элемент — полевой транзистор, фотодиод оптрона и т.д., позволяющий при уменьшении/увеличении тока нагрузки автоматически регулировать ширину генерируемого импульса, управляя тем самым выходной мощностью преобразователя.
В качестве примера практической реализации импульсных источников питания приведем описания и схемы некоторых из них.
Исследование переходных процессов транзисторного генератора сверхкоротких импульсов в режиме электроэрозионной обработки Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
УДК 621.319.53:621.919.2.048.4-47
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ТРАНЗИСТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА СВЕРХКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ В РЕЖИМЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ
© А.Ф. Бойко1, М.Н. Воронкова2
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.
Изложены результаты анализа переходных процессов в транзисторном генераторе коротких биполярных импульсов наносекундного диапазона, работающего на эрозионный промежуток и используемого для электроэрозионной прошивки микроотверстий диаметром 0,01.. .0,1 мм. Получены математические модели зависимости выходных параметров генератора импульсов от параметров активных и пассивных элементов схемы генератора, на базе которых разработаны расчётные формулы мгновенных и амплитудных значений тока, энергии и длительности импульсов. Установлено, что предложенная схема генератора импульсов и методы расчета основных его элементов обеспечивают формирование импульсов разрядного тока, параметры которых удовлетворяют требованиям процесса электроэрозионной прошивки прецизионных микроотверстий, а также позволяют оптимизировать параметры схемы генератора в широком диапазоне режимов обработки.
Ключевые слова: электроэрозионная прошивка; микроотверстие; транзисторный генератор импульсов; биполярные импульсы; транзисторный ключ; энергия импульса
RESEARCH OF ULTRA-SHORT PULSE TRANSISTOR GENERATOR TRANSIENTS UNDER ELECTROEROSIVE MACHINING
A.F. Boiko, M.N. Voronkova
Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 46 Kostyukov St., Belgorod, 308012, Russia.
The article reports on the analysis results of transients in the transistor generator of short bipolar pulses in nanosecond range. The generator operates on the erosion gap and is used for electroerosive broaching of microholes with the diameter of 0.01 … 0.1mm. Obtained mathematical models of pulse generator output parameters dependence on the parameters of active and passive elements of the generator circuit allowed to develop calculating formulae of the values of instantaneous and peak current, energy and pulse duration. The proposed circuit of pulse generator and calculation methods of its basic elements provide the formation of discharge current pulses whose parameters meet the requirements of electroerosive broaching of precision microholes as well as allow to optimize the parameters of generator circuit in a broad range of machining modes.
Keywords: electroerosive broaching; microhole; transistor pulse generator; bipolar pulses; transistor switch; pulse energy.
Для эффективной прошивки микроотверстий диаметром 0,01…0,1 мм было создано специализированное оборудование [1-3], в котором в качестве источника технологического тока используется высокочастотный транзисторный генератор коротких биполярных импульсов наносекунд-ного диапазона.
С целью совершенствования схемы генератора импульсов, разработки необходимых методик расчета и оптимизации его параметров на первом этапе были проведены исследования переходных процессов
в генераторе импульсов, работающем в режиме холостого хода и короткого замыкания [4, 5]. В дальнейшем был исследован и самый сложный в анализе режим работы генератора импульсов — режим электроэрозионной обработки. В данной работе изложены основные результаты этих исследований.
На рис. 1 показана эквивалентная схема транзисторного генератора коротких биполярных импульсов. Рассмотрим работу генератора в режиме электроэрозионной обработки.
1
Бойко Анатолий Федорович, доктор технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения, тел.: 89611771822.
Boiko Anatoly, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Technology of Mechanical Engineering, tel.: 89611771822.
Воронкова Марина Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения, тел.: 89102292772, e-mail: [email protected]
Voronkova Marina, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Technology of Mechanical Engineering, tel.: 89102292772, e-mail: [email protected]
R О-
& im
ТК
/
ipx !к к.ф.
т—I
и
Ln2
Rtp V
!шп
кф.
I мзп
/и
ifiK.
Рис. 1. Эквивалентная схема транзисторного генератора коротких биполярных импульсов
При закрытом транзисторном ключе ТК накопительный конденсатор Сн заряжается от источника Еи постоянного напряжения через токоограничительный резистор Я, паразитную индуктивность 1п1 внутреннего монтажа генератора, индуктивность формирователя Ьф и параллельную ей цепь: резистор формирователя Кф — диод V.
При отпирании транзистора начинается процесс разряда накопительного конденсатора по цепи Сн — ТК — Lф — Сн. При этом на межэлектродном промежутке МЭП формируется импульс напряжения, который осуществляет пробой МЭП, и через образовавшийся канал проводимости, осуществляя электроэрозионный процесс, проходит импульсный рабочий ток /МЭП по цепи Сн — ТК — МЭП — Ц,2 — Lп2 — Сн, где Lп2 -паразитная индуктивность внешнего монтажа (выходной кабель генератора).
Ток коллектора /к транзисторного ключа складывается из двух составляющих /к = /рк + /и — из тока разряда конденсатора /рк и тока источника питания /и. Так как
Еи
.и „ <<iРК, то /к = /рк, где ¡тк — сопро-
Ятк + я
тивление транзисторного ключа.
Переходные процессы формирования переднего и заднего фронтов токовых импульсов разрядного контура описываются разными уравнениями, так как цепь Рф -V подключается к работе при формировании заднего фронта импульсов тока.
Таким образом, после пробоя МЭП при формировании переднего фронта /рк = /МЭП + /|_ф, где /|_ф — ток через индуктивность формирователя Ьф. При спаде тока в разрядной цепи (период формирования заднего фронта импульсов тока), когда в действие вступает цепь Яф — V, баланс токов разрядного контура имеет вид: /рк = /МЭП + /1ф + /Яф, где /рф — ток через резистор формирователя Яф.
Так как транзистор включается не мгновенно, то возможны два случая формирования переднего фронта импульса тока разряда конденсатора: при ненасыщенном транзисторе (рис. 2 а), когда сопротивление транзисторного ключа RTK = RTK(t) = var; при насыщенном транзисторе (рис. 2, б), когда Rtk = /k-э.нас. = const, где Гк-э.нас. -сопротивление насыщенного транзистора.
При малой скорости включения транзисторного ключа (инерционный ключ) передний фронт импульса тока разряда конденсатора /рк формируется в условиях ненасыщенного транзистора и определяется известным [6] законом изменения коллекторного тока Ik (рис. 2, а), т.е.
( -Л
Ik — IPK
— BI t
1 — е’
(1)
где I б — ток базы транзистора; В — статический коэффициент усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером; т — постоянная времени переходного процесса включения транзистора.
б
Рис. 2. Временные диаграммы переходных процессов изменения тока коллектора ¡к (1) транзисторного ключа и тока разрядного контура ¡щ (2) при ненасыщенном (а) и насыщенном (б) транзисторе
При высокой скорости включения транзисторного ключа (малоинерционный ключ) форма и длительность переднего фронта импульса тока разряда конденсатора (рис. 2, б) определяется в основном параметрами разрядного контура. Установлено, что в этом случае передний фронт импульса рабочего тока через МЭП /Мэп описывается уравнением
L о
d i
dt
. г> diмэп . im3n 2 + ктк-+-
мэп
dt
C
h
______l0il0 (ts )
(ln 2 + l0 ) CH ln 2 + l<p (ln 2 + l0 ) ch
uмэпt
rtkuмэп
(2)
где
Lo6 ~ Lni +
L<P Ln 2 L0 + Ln 2
— общая индуктив-
имэп = 20В —
ность разрядного контура; напряжение на МЭП после его пробоя;
L (t- ) = uc (о
с„
‘ф ‘
• sinot — ток че-
рез индуктивность ¿ф в момент пробоя МЭП в случае запаздывания на время tз начала импульса рабочего тока через МЭП относительно начала импульса напряжения на МЭП; ис (0) = Ен — начальное напряжение на накопительном конденсаторе;
з = ——-—- — коэффициент затухания
2 ( + ЬП1)
разрядного контура до пробойной стадии;
о =
V( Lф + Lm ) Сн
— собственная цикли-
ческая частота разрядного контура допро-бойной стадии.
Получено общее решение уравнения (2):
IМЕП ■
со 1
Lф + L п
‘{e S [LфiLФ(tз) cosaf +
Uc( 0 jLoPosat • U мэп( L ni + Lф) Lo6
(3)
+ S iL фiLФ (t з ) + U МЭП )x
X sino t] — UМэП — LфiLФ (tз)} ,
где S =
R,
2L
— коэффициент затухания
разрядного контура после пробойной ста- собственная цикличе-
дии; о=,
1
Т С
I Lo6CH
ская частота разрядного контура послепро-бойной стадии.
В результате некоторых допущений из (3) была получена расчетная формула приближенного значения амплитуды рабочего тока через МЭП при электроэрозионной обработке:
<JLo6CH Ln 2 + L
Uc( 0 L
— U
(4)
а
1
I
x
Длительность переднего фронта импульса рабочего тока через МЭП при-
ближенно определяется как
tпф —
ж
Установлено, что для нашего случая отклонение приближенного значения /а, вычисленного по формуле (4), не превышает 6% от точного значения, определенного трудоемким, но точным методом исследования функции (3) на экстремум.ф_тт Г
U мэп
L
об
(5)
(6)
Расчётные формулы (4), (5), (6) были подвергнуты экспериментальной проверке, результаты которой приведены в табл. 1.
Данные результаты убедительно подтвердили достоверность и достаточную
точность расчётных формул (4), (5) и (6). С другой стороны, расчёт и эксперимент показали, что исследуемый транзисторный генератор импульсов обеспечивает генерирование импульсов разрядного тока, параметры которых отвечают требованиям технологии электроэрозионной прошивки микроотверстий.
Аналитические и экспериментальные исследования влияния переходных процессов включения транзисторного ключа на формирование переднего фронта импульса тока разряда конденсатора позволили сделать важный вывод: для обеспечения разряда накопительного конденсатора в условиях насыщенного транзисторного ключа и, следовательно, получения высокой крутизны и малой длительности переднего фронта импульса разрядного тока необходимо, чтобы в начальный момент (¿=0) скорость роста коллекторного тока отпирающегося транзистора, определяемая переходными процессами (1) транзисторного ключа, была больше скорости роста тока схемы, определяемой параметрами пассивных элементов схемы при допущении мгновенного включения транзисторного ключа:
di,r
dt
(7)
Таблица 1
Расчётные и экспериментальные значения амплитуды, длительности и энергии импульсов разрядного тока через МЭП при электроэрозионной
прошивке микроотверстий
Показатели Сн, мкф
0,6810-3 10-3 2,210-3 3,310-3 4,710-3 0,01 0,018
WM , мкдж расчет 1,91 2,8 6,17 9,25 13,18 28,04 5,47
эксперимент 1,6-2,5 2,8-3,6 5,3-7,2 7,4-10,8 12,2-15 27,7-35 48-60
мкс расчет 0,07 0,085 0,127 0,155 0,185 0,27 0,362
эксперимент 0,06-0,08 0,08-0,11 0,12-0,14 0,15-0,17 0,2-0,23 0,28-0,32 0,37-0,4
Ia МЭП, А расчет 2,12 2,58 3,82 4,68 5,59 8,15 10,93
эксперимент 1,5-2,0 2,0-2,5 3,0-3,5 3,5-4,5 4,8-5,5 7,0-8,0 9,6-11
>
t=0
t=0
Для исследуемой схемы генератора импульсов решение дифференциального неравенства (7) имеет вид:
Д»
>-^\ис( о )-Um
j \ Ct МЭП j j
Lo6 V L<& + Ln 2
Отсюда следует, что выполнение условия разряда накопительного конденсатора через насыщенный транзистор не зависит от величины емкости конденсатора и требует применения транзисторов с малой величиной постоянной времени т, большим коэффициентом усиления по току В и большого управляющего тока базы /б.
С точки зрения быстродействия транзисторного ключа при его включении выражение (7) является критерием оптимальной скорости включения транзисторного ключа при формировании импульсов тока с крутым передним фронтом.
Для проверки адекватности критерия (7) реальному процессу была разработана методика и экспериментальная схема, состоящая из последовательно включенных источника питания Еи , индуктивности и, резистора и транзисторного ключа, управляемого прямоугольными импульсами тока. Для этой схемы условие (7) имеет вид:
Еж.
т L
(8)
Изменяя амплитудное значение тока базы, транзисторный ключ устанавливали в такое граничное состояние, при котором для исследуемой схемы становилось справедливо равенство Б/бгр./т = БиИ, где /бгр. -граничное значение амплитуды тока базы, при превышении которого активная часть переднего фронта импульса тока схемы определялась в основном параметрами пассивных элементов схемы; при значениях амплитуды тока базы, меньших /бгр., передний фронт импульса тока схемы определялся в основном переходными процессами отпирания транзисторного ключа.
Методика предусматривала следующий порядок действий: при максимальном амплитудном значении тока базы по осциллографу измерялась крутизна переднего фронта импульса напряжения на резисторе, затем индуктивность отключалась,
при этом крутизна переднего фронта резко возрастала; далее амплитуда тока базы уменьшалась до значения, при котором крутизна переднего фронта импульса напряжения на резисторе становилась равной первоначальной; при этом измерялась амплитуда тока базы, которая и представляла собой /б.гр.. Экспериментальное значение /бгр. сравнивалось с расчетным, которое, в соответствии с (8), определялось по формуле /бгр. = тЕи/Би. Из-за разброса параметров транзисторов постоянная времени т процесса включения каждого транзистора определялась экспериментально, с использованием известной зависимости
т = Тн / ln
S
S — 1
, где Тн — время перехода
транзистора в насыщение, которое определялось по осциллографу; Б — коэффициент насыщения транзистора. Последний вычислялся по известной формуле Э = Б/б//кн.. Экспериментальные и расчетные значения /бгр. для десяти транзисторов типа КТ 805 АМ приведены в табл. 2.
Расхождение расчетных и экспериментальных значений /бгр., связанное с погрешностью визуального осциллографиро-вания, находится в пределах 15%. Однако в целом экспериментальные данные достаточно убедительно подтверждают правильность теоретически установленного критерия (7), а также разработанной методики исследования.
В ряде случаев полезной для практических целей является следующая рекомендация: для исключения влияния переходных процессов отпирания транзисторного ключа на формирование переднего фронта импульса тока схемы необходимо, чтобы амплитуда тока базы превышала его граничное значение:
/б > /бгр. = тЕи/Би Таким образом, полученные аналитические зависимости позволяют оптимизировать параметры тока для широкого диапазона режимов обработки.
В данном исследовании мы пришли к следующим выводам:
1. При разработке транзисторных генераторов коротких импульсов для пре-
Таблица 2
Зависимость граничного значения амплитуды тока базы транзистора _от параметров транзисторного ключа_
Показатели Транзисторы типа КТ 805 АМ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
В 32 30 27 22 28 28 24 30 19 26
S 1,83 1,71 1,54 1,26 1,60 1,60 10,33 12,91 8,18 11,19
т, мкс 1,89 2,28 0,96 0,94 1,53 2,34 2,95 2,48 1,92 2,67
с ЕЦ расчетное 4,72 6,08 2,84 3,42 4,37 6,69 9,83 6,61 8,08 8,22
ci ю экспериментальное 4,90 5,49 2,94 3,92 3,92 6,27 8,63 5,88 8,23 7,84
Расхождение, % 3,8 9,7 3,5 14,6 10,3 6,3 12,2 11,0 1,9 4,6
цизионной электроэрозионной обработки необходимо обязательно учитывать влияние переходных процессов, протекающих в транзисторном ключе, а также паразитных индуктивностей внутреннего и внешнего монтажа реальной схемы генератора импульсов.
2. Разработанная схема транзисторного генератора импульсов позволяет формировать на электродах МЭП короткие биполярные импульсы напряжения без постоянной составляющей, получать импульсы разрядного тока длительностью 0,05…0,5 мкс и амплитудой 2…25 А; дальнейшее улучшение показателей генератора существенно сдерживается инерционностью транзисторных ключей и их ограниченной возможностью импульсной токовой нагрузки.
3. Важным достоинством разработанной схемы генератора импульсов является независимость параметров заднего фронта импульса разрядного тока от инерционности транзисторного ключа.
4. Теоретические и экспериментальные исследования двух случаев формирования переднего фронта импульса тока разрядного контура позволили сделать важный вывод: для исключения влияния переходных процессов включения транзи-
сторного ключа на формирование переднего фронта импульса тока разрядного контура и, следовательно, получения высокой крутизны и малой длительности переднего фронта необходимо, чтобы в начальный момент отпирания транзисторного ключа @ = 0) скорость роста коллекторного тока, определяемая физическими свойствами транзисторного ключа, была выше скорости роста тока разрядного контура, определяемой физическими свойствами разрядного контура при допущении мгновенного включения транзисторного ключа (условие (7)).
5. Исследование переходных электрических процессов в разрядной цепи генератора импульсов и полученные математические модели зависимости его параметров показали, что предложенная схема транзисторного генератора коротких биполярных импульсов наносекундного диапазона и методы расчёта основных элементов его схемы обеспечивают формирование импульсов тока и напряжения, параметры которых удовлетворяют требованиям процесса электроэрозионной прошивки прецизионных микроотверстий, а также позволяют оптимизировать параметры схемы генератора в широком диапазоне режимов обработки.
Статья поступила 15.05.2015 г.
Библиографический список
1. Бойко А.Ф. Высокочастотная электроэрозионная Прецизионный станок 04ЭП-10М для высокочастот-прошивка отверстий малого диаметра // Электрон- ной электроэрозионной прошивки отверстий малого ная обработка материалов. 1980. № 1. С. 86-88. диаметра // Электронная обработка материалов.
2. Бойко А.Ф, Бративник Ю.М., Хукаленко Ю.А. 1983. № 3. С. 76-78.
3. А.с. 884923 СССР. Транзисторный генератор импульсов для электроэрозионной обработки / А.Ф. Бойко, С.А. Шаповалов // Бюллетень № 44 «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». 1981. 17 с.
4. Исследование переходных процессов наносе-кундного транзисторного генератора импульсов для электроэрозионной прошивки микроотверстий в режиме холостого хода и короткого замыкания А.Ф. Бойко, А.А. Погонин, М.Н. Воронкова,
А.Г. Схиртладзе // Электрика. 2010. №1. С. 28-34.
5. Бойко А.Ф., Погонин А.А., Домашенко Б.В. Исследование переходных процессов при параллельном соединении транзисторных ключей в генераторах импульсов электроэрозионных станков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2005. №11. С. 368-376.
6. Ицхоки Я.С., Овчинников Н.И. Импульсные и цифровые устройства. М.: Советское радио, 1972. 592 с.
УДК 621.757
МЕТОДИКА ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА В СИСТЕМЕ ГеПАРД © Д.А. Журавлёв1, А.В. Шабалин2
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Описывается общая методика пространственного размерного анализа сборок и изделий машиностроения в системе ГеПАРД. Для представления критических точностных характеристик используется понятие «функциональное требование» к сборке. Эти требования можно выразить через набор параметрических функций, зависящих от трех множеств: множества функций, описывающих геометрию деталей; множества допустимых отклонений; множества ограничений сборки. Также в статье приводится пример анализа тестовой сборки с использованием описываемой методики.
Ключевые слова: пространственные допустимые отклонения; допуски; пространственные размерные цепи; автоматизированная система пространственного размерного анализа.
METHODS OF SPATIAL DIMENSIONAL ANALYSIS IN GePARD SYSTEM D.A. Zhuravlev, A.V. Shabalin
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
General methods of spatial dimensional analysis of assemblies and products of mechanical engineering in the GePARD system are described. The concept of «functional requirement» to assembly is used to represent critical accuracy characteristics. These requirements can be expressed in terms of the set of parametric functions depending on three sets: a set of functions describing the geometry of parts; a set of permissible tolerances; and a set of assembly limitations. The article provides an example of the test assembly analysis using the described methods.
Keywords: spatial permissible tolerances; tolerances; three-dimension chain; automated system of spatial dimensional analysis.
Конструкция любого изделия должна обладать теми формами и размерами, а также выполнять ту функцию, которые были заложены инженером-проектировщиком. В идеальном случае правильно спроектированному и изготовленному изделию не требуются доработки на стадии сборки и функционирования. Для того чтобы заложить информацию о размерах, в электрон-
ном макете изделия необходимо, помимо данных о номинальной геометрии, указать также значения допустимых отклонений. Эти отклонения, таким образом, являются некоторой важнейшей макроинформацией, дополняющей электронную модель изделия.
Размерный анализ машиностроительных изделий позволяет определить
1
Журавлев Диомид Алексеевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология машиностроения», тел.: 89021719546, e-mail: [email protected]
Zhuravlev Diomid, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Technology of Mechanical Engineering, tel.: 89021719546, e-mail: [email protected]
2Шабалин Антон Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения», тел.: 89148800312, e-mail: [email protected]
Shabalin Anton, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Technology of Mechanical Engineering, tel.: 89148800312, e-mail: [email protected]
Генераторы импульсов (инжекционно-полевые транзисторы, негаваристоры)
Генераторы импульсов на аналогах инжекционно-полевых транзисторов (ИПТ), известных с 1973 г., одни из самых простых генераторов, работающих в широком диапазоне питающих напряжений [Рл 4/97-33].
На рис. 8.1, 8.2 приведены схемы аналогов ИПТ п- и р-структуры, выполненные на основе совместно включенных полевого и биполярного транзисторов [Рл 4/97-33].
Рис. 8.1
Рис. 8.2
При малом смещении на базе аналога ИПТ коллекторный ток биполярного транзистора невелик. При повышении напряжения на базе происходит скачкообразное изменение состояния ИПТ. Сопротивление перехода база-эмиттер аналога ИПТ из непроводящего состояния переходит в проводящее, и коллекторный ток резко возрастает. Устройство может быть преобразовано в релаксационный генератор импульсов (РГИ), если параллельно переходу эмиттер — база аналога ИПТ включить конденсатор.
На рис, 8.3 приведена схема управляемого РГИ звуковых частот на аналоге ИПТ. В качестве времязадающего конденсатора генератора использован пьезокерамический зуммер. Изменение сопротивления в цепи базы ИПТ от 24 до 510 кОм при ипит=9 В вызывает изменение частоты генерации от 1100 до 200 Гц, при этом потребляемый устройством ток уменьшается с 240 до 20 мкА. Генератор работает в диапазоне питающих напряжений от 3 до 10 В,
Рис. 8.3
Рис. 8.4
Менее экономичен генератор по схеме на рис. 8.4, который может работать в диапазоне напряжений питания от 1 до 10 Б. К управляющему электроду аналога ИПТ подключена времязадающая цепь (R1, С1). В качестве нагрузки РГИ использован телефонный капсюль ТК-67 (ТМ-2В). Частота генерации РГИ составляет 2,7 кГц при ипит=9 6, а потребляемый ток — 10 мА.
На основе аналога ИПТ могут быть выполнены и генераторы инфранизких частот, например, экономичный генератор вспышек света (рис. 8.5). При указанных на схеме номиналах частота генерации составляет 2 Гц. Поскольку генерируемые импульсы довольно короткие, ток, потребляемый устройством, невелик и колеблется в пределах от 20 до 120 мкА. Максимальный ток через
светодиод ограничен высоким внутренним сопротивлением биполярного транзистора, входящего в состав аналога ИПТ. Для снижения начальной амплитуды импульса тока через светодиод и транзистор в эту цепь можно подключить резистор сопротивлением 200. ..620 Ом.
Рис. 8.5
Рис. 8.6
В связи с высокой экономичностью и предельной простотой РГИ целесообразно использовать их в радиоэлектронной аппаратуре для индикации включенного состояния (подачи напряжения питания).
На рис. 8.6 приведена схема генератора импульсов звукового диапазона. При R1 =910 Ом, С1=1 мкФ и изменении напряжения питания от 2 до 10 Б частота генерации меняется от 5 до 500 Гц с увеличением потребляемого тока от 3 до 6 мА.
Генератор импульсов, представленный на рис. 8.7, отличается подключением времязадающего конденсатора. Генератор вырабатывает достаточно стабильные колебания синусоидальной формы: частота генерации меняется от 644 до 639 Гц при изменения напряжения питания от 3 до 10 Б, а потребляемый ток — от 4 до 5,5 мА.
Рис. 8.7
Рис. 8.8
Рис. 8.9
На рис. 8.8 и 8.9 показана возможность использования генераторов на основе ИПТ в качестве портативного маломощного преобразователя напряжения. Такие устройства можно использовать для подачи повышенных напряжений на управляемые полупроводниковые конденсаторы — варикапы. Преобразователь (рис. 8.8) работает при 1)пит=3…10 В (верхнее значение напряжения определяется типом используемых полупроводниковых приборов) и позволяет получить 11вых =2(11пит-1).
Преобразователь (рис. 8.9) нагружен на высокочастотный колебательный контур. При использовании катушки индуктивности от фильтра промежуточной частоты радиоприемника «ВЭФ» (индуктивность 260 мкГч) генератор работает на частоте 140…200 кГц в диапазоне напряжения питания от 1,5 до 10 В. Этот генератор можно использовать для создания портативного металлоискателя, см., например, рис. 21.1, 21.6.
При подборе сопротивления в цепи базы (рис. 8.9) изменяется потребляемый генератором ток, выходное напряжение и форма генерируемого сигнала (до синусоидального). При 11пит=0,7 В на выходе устройства было получено напряжение 5 В (R1=750 Ом, 1ПОТР=20 мА). С повышением напряжения питания до 1 В выходное напряжение достигает 20 В, а при 2 В — доходит до 27 В (потребляемый ток — 50 мА). Экономичность преобразователя растет с увеличением сопротивления в цепи базы.
На рис. 8.10 и 8.11 приведены схемы генераторов на аналогах ИПТ р-структуры. Как следует из сопоставления схем (см., например, рис. 8.9 и 8.10 и рис. 8.4 и 8.11), способы включения аналогов ИПТ п- и р-структур тождественны способам подключения биполярных транзисторов п-р-п и р-п-р типов (смена полярности источника питания). При изменении емкости конденсатора (рис. 8.11) от нуля (емкость монтажа и полупроводниковых переходов) до 0,33 мкФ частота генерации изменяется от 3,5 кГц до 200 Гц.
Рис. 8.10
Рис. 8.11
Устройство (рис. 8.11) может быть использовано в качестве широкодиапазонного генератора импульсов, простейшего электромузыкального инструмента, измерителя емкости конденсаторов, контроля изменения емкости конденсаторных датчиков, варикапов и т.д.
Устройство звукосветовой импульсной сигнализации — би-пер — предназначено для индикации включения узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры. Бипер (рис. 8.12) выполнен на аналоге инжекционно-полевого транзистора (транзисторы VT1, VT2) [Рл 2/01-18]. Бипер генерирует при включении привлекающие внимание короткие синхронные звуковые и световые сигналы. Величина резистора R1 определяет длительность звуковой посылки; R2 — паузы между ними. Конденсатор С1 является элементом времязадающей цепи; С2 — обеспечивает характерную «окраску» генерируемого звукового сигнала. В качестве зву-коизлучателя использован телефонный капсюль ТК-67 или микротелефон ТМ-2В. Средний ток, потребляемый устройством, составляет 1,5 мА при напряжении питания 6… 15 6. Если из схемы исключить светодиодный индикатор (HL1), бипер начнет работать при напряжении питания от 4 В.
Рис. 8.12
Все рассматриваемые в этой главе устройства выполнены на так незываемых негаваристорах — приборах, имеющих участок отрицательного динамического сопротивления на вольт-амперной характеристике. Если приведенные на рис. 8.1 — 8.12 схемы были реализованы на аналогах ИПТ (S-образная ВАХ), то показанные далее схемы генераторов (рис. 8.13 — 8.17) демонстрируют возможность использования другого рода структур (негаваристоров) для генерации электрических колебаний. Эти структуры (сочетание элементов, в них входящих) могут иметь принципиально иное построение, однако предназначены они для выполнения близких задач и обладают общим свойством: S-или N-образным видом ВАХ.
Звуковой генератор (рис. 8.13) собран на аналоге лямбда-диода и имеет в качестве нагрузки низкочастотный колебательный контур, состоящий из электромагнитного капсюля ТМ-2В (индуктивность) и конденсатора С1. Генер?.тер вырабатывает колебания, по форме близкие к синусоидальным, и потребляет ток до 0,4 мА при напряжении питания 1,5…2,5 В. Если последовательно с нагрузкой генератора включить дополнительно высокочастотный колебательный контур, устройство превратится в генератор высокочастотных сигналов с возможностью модуляции низкочастотными колебаниями.
Рис. 8.13
Рис. 8.14
Генераторы (рис. 8.14, 8.15) очень близки по построению. Для возбуждения этих генераторов (задания рабочей точки, в которой начинается процесс генерации) потребуется подбор рези-стивных элементов: R1 (рис. 8.14) и R2 (рис. 8.15).
Генератор импульсов (рис. 8.16) выполнен по схеме симметричного мультивибратора, но транзисторы включены инверсно (в «неправильной» полярности питающих напряжений) и с «оборванной» по постоянному току базой. Несмотря на столь экзотичное и необщепринятое включение, повреждения полупроводниковых элементов не происходит. Мощность, рассеиваемая на полупроводниковых переходах, крайне мала, поскольку в цепь нагрузки транзисторов включены резисторы с высоким сопротивлением. В таком режиме обычно работают биполярные лавинные транзисторы, см., например, схемы прак тического использования подобных генераторов (рис. 20.6, 20.7)
Рис. 8.15
Рис. 8.16
Рис. 8.17
На рис. 8.17 показана схема генератора импульсов, выполненная на тиристоре (Б.Е. Алгинин). Генератор работает в области звуковых частот (не выше нескольких кГц) и имеет достаточно высокую выходную мощность. Тиристор можно заменить его аналогом (рис. 2.2).
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
генератор биполярных импульсов — это… Что такое генератор биполярных импульсов?
- генератор биполярных импульсов
- bipolar generator
Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.
- генератор биений
- генератор буквенно-цифровых знаков
Смотреть что такое «генератор биполярных импульсов» в других словарях:
генератор биполярных импульсов — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN bipolar generator … Справочник технического переводчика
Микропроцессорная секция — Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону. Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов … Википедия
Стабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) … Википедия
МУЛЬТИВИБРАТОР — (от лат. multum много и vib го колеблю) электронное устройство с двумя ме тастабильными состояниями, к рым соответствуют два различных значения напряжения (или тока) и к рые периодически скачкообразно сменяют друг друга за счёт положительной… … Физическая энциклопедия
ПЛАЗМА — частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положит. и отрицат. зарядов практически одинаковы. При сильном нагревании любое в во испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать темп ру и дальше, резко усилится процесс термич.… … Физическая энциклопедия
Триггер — У этого термина существуют и другие значения, см. Триггер (значения). Триггер (триггерная система) класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под… … Википедия
Фантастрон — Релаксационный генератор линейно изменяющегося напряжения с малым коэффициентом нелинейности, работающий в ждущем или автоколебательных режимах. Ф. с большим перепадом изменяющегося напряжения (десятки и сотни е) выполняют на электронных… … Большая советская энциклопедия
Импульсный стабилизатор напряжения — Импульсный стабилизатор напряжения это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме[1], то есть большую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в… … Википедия
Генераторы прямоугольных импульсов — PDF Free Download
Лабораторная работа 1
Лабораторная работа 1 «Исследование работы транзисторного мультивибратора» Цель работы : Произвести расчет транзисторного мультивибратора на биполярных транзисторах» Цели занятия: 1.Развивающая Развитие
ПодробнееМУЛЬТИВИБРАТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
МУЛЬТИВИБРАТОР И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Этот урок будет посвящен, довольно важной и востребованной теме, о мультивибраторах и их применении. Если бы я попытался только перечислить, где и как используются автоколебательные
Подробнее11.2. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ
11.2. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ Мультивибраторы применяются для генерирования прямоугольных импульсов в тех случаях, когда нет жестких требований к их длительности и частоте повторения. Мультивибраторы на дискретных
ПодробнееОдновибраторы на дискретных элементах.
11.3. ОДНОВИБРАТОРЫ Одновибраторы используются для получения прямоугольных импульсов напряжения большой длительности (от десятков микросекунд до сотен миллисекунд), в качестве устройств задержки, делителей
ПодробнееТриггеры, одновибраторы, мультивибраторы
КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЕСТЕСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра физических процессов горного производства П.И. ПАХОМОВ Триггеры, одновибраторы, мультивибраторы Методическое руководство
ПодробнееГенераторы прямоугольных колебаний
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский Государственный Технический Университет Генераторы прямоугольных колебаний Методические указания к
Подробнее-U n. и конденсаторов с ёмкостями С1 С2
Лабораторная работа 8. Мультивибраторы. 1.Цель работы. Изучение принципов работы и исследование характеристик мультивибраторов (генераторов напряжения несинусоидальной формы). 2.Приборы и принадлежности.
ПодробнееБиполярные транзисторы
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЭЛ 2 НОВОСИБИРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет Кафедра радиофизики Биполярные
Подробнее10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ
10.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ Общие сведения. Электронный ключ это устройство, которое может находиться в одном из двух устойчивых состояний: замкнутом или разомкнутом. Переход из одного состояния в другое в
ПодробнееРисунок 1 Частотная характеристика УПТ
Лекция 8 Тема 8 Специальные усилители Усилители постоянного тока Усилителями постоянного тока (УПТ) или усилителями медленно изменяющихся сигналов называются усилители, которые способны усиливать электрические
Подробнее1.1 Усилители мощности (выходные каскады)
Лекция 9 Тема 9 Выходные каскады 1.1 Усилители мощности (выходные каскады) Каскады усиления мощности обычно являются выходными (оконечными) каскадами, к которым подключается внешняя нагрузка, и предназначены
ПодробнееОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ. Рисунок 1. Рисунок 2
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ Методические указания по темам курса Изучение данного раздела целесообразно проводить, базируясь на курсе физики и руководствуясь программой курса. Усилители на биполярных транзисторах
ПодробнееИнвертор реактивной мощности
Инвертор реактивной мощности Устройство предназначено для питания бытовых потребителей переменным током. Номинальное напряжение 220 В, мощность потребления 1-5 квт. Устройство может использоваться с любыми
ПодробнееВход Усилитель. Обратная связь
Лекция 5 Тема 5 Обратная связь в усилителях Обратной связью () называют передачу части энергии усиливаемого сигнала из выходной цепи усилителя во входную. На рисунке 4 показана структурная схема усилителя
ПодробнееКаскады усиления переменного сигнала
Каскады усиления переменного сигнала По переменным сигналом понимается такой сигнал, постоянная составляющая которого не несет полезной информации. Строго говоря, постоянная составляющая, если она известна,
ПодробнееСодержание. 00_cont.indd :41:48
Содержание Об авторе 13 Об изображении на обложке 13 Введение 15 На кого рассчитана эта книга 15 Идея книги 15 Современная электроника 16 Структура книги 16 Условные обозначения 19 Файлы примеров 19 Ждем
ПодробнееОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска корины» ОНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ПРОВЕРОЧНЫЕ ТЕТЫ -3 4 Физика (по направлениям)
Подробнее1.1 Усилители мощности (выходные каскады)
Лекция 7 Тема: Специальные усилители 1.1 Усилители мощности (выходные каскады) Каскады усиления мощности обычно являются выходными (оконечными) каскадами, к которым подключается внешняя нагрузка, и предназначены
ПодробнееРисунок 1 Частотная характеристика УПТ
Лекция 8 Тема: Интегральные усилители 1 Усилители постоянного тока Усилителями постоянного тока (УПТ) или усилителями медленно изменяющихся сигналов называются усилители, которые способны усиливать электрические
ПодробнееГлава 5. УСИЛИТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Глава 5. УСИЛИТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 5.1. ПРИНЦИП УСИЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Назначение и классификация усилителей. Усилители переменного напряжения являются наиболее распространенным типом электронных
Подробнее6.3. ДВУХТАКТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ
6.3. ДВУХТАКТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ Двухтактные УМ могут быть трансформаторными и бестрансформаторными. Двухтактный трансформаторный УМ представляет собой два однотактных каскада с общими цепями нулевого
Подробнее8. Генераторы импульсных сигналов
8. Генераторы импульсных сигналов Импульсными генераторами называются устройства, преобразующие энергию постоянного источника напряжения в энергию электрических импульсов. Наибольшее применение в импульсной
ПодробнееНазначение и область применения.
) КОЛУКСКИЙ цсм» 1 МОРОЗОВ в.п. 2005 г. Генератор сигналов низкочастотный ГЭ-123 Внесен в Государственный реестр средств измерений. Регистрационный номер 11189-88 Взамен 5459-76 Выпускается по ГОСТ 22261-94
Подробнее15.4. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
15.4. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ Сглаживающие фильтры предназначены для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения. Их основным параметром является коэффициент сглаживания равный отношению коэффициента пульсаций
ПодробнееГлава 5. Дифференциальные усилители
Глава 5. Дифференциальные усилители 5. Дифференциальные усилители Дифференциальный усилитель это симметричный усилитель с двумя входами и двумя выходами, использующийся для усиления разности напряжений
ПодробнееАмплитудные детекторы
1 Искажения при детектировании амплитудно-модулированных колебаний Кафедра РЭИС. Доцент Никитин Никита Петрович. 2009 2 Нелинейные искажения при детектировании амплитудномодулированных колебаний Пусть
ПодробнееГенераторы LС ГЕНЕРАТОРЫ
Генераторы Среди генераторных устройств следует различать генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний и генераторы прямоугольных колебаний, или сигналов прямоугольной формы (генераторы импульсов).
ПодробнееЛабораторная работа 3
Лабораторная работа 3 Определение статических — параметров биполярных транзисторов по характеристикам Цель работы: Научиться работать со справочными материалами и определять статические параметры транзистора
ПодробнееГенераторы постоянного тока и высокочастотные источники питания
ГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
Подразделения ENI и ASTeX компании MKS Instruments |
Подразделения «ENI» и «ASTeX» компании MKS Instruments специализируются на разработке и серийном производстве оборудования для современных плазменных технологий. В перечень входят источники постоянного тока (непрерывные и импульсные), ВЧ-генераторы, СВЧ-генераторы, устройства согласования нагрузки, датчики мощности с обратной связью, СВЧ-источники плазмы.
Продукция «ENI» и «ASTeX» перекрывает широчайший спектр применений в области плазменных технологий.
ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Модульные (возможность добавления 20 кВт блоков) непрерывные источники тока с встроенной системой подавления дуг, диапазон мощностей 5÷120 кВт.
DCG — переключение между 3-мя диапазонами по мощности, пассивная система подавления дуг; опция — активная система ArcKill (время жизни дуги менее 75 мкс)
OPTIMA — новейшая серия источников постоянного тока. Нет необходимости переключения между диапазонами мощности, пассивная и активная система борьбы с образованием дуг и микродуг (время жизни дуги менее 7,5 мкс).
Импульсные источники постоянного тока серии RPG — мощность 5÷10 кВт, 25÷250 кГц, асимметричные моно- и биполярные импульсы.
ВЧ-ГЕНЕРАТОРЫ
ACG — компактные и легкие генераторы малой мощности — 0,3÷1кВт, 13,56 МГц.
OEM — 0,6÷2,8 кВт, 13,56 МГц.
Genesis — генераторы, с рабочими частотами 1,6, 2, 3,2, 13,56, 27,12 и 40,68 МГц в диапазоне мощности 1,25÷8 кВт.
Spectrum — компактные генераторы. Мощность — 1,5÷10 кВт, частоты 13,56 и 2МГц. Возможность импульсной работы с частотой импульсов 0÷1000Гц.
ОБОРУДОВАНИЕ СОГЛАСОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ВЧ-ГЕНЕРАТОРОВУстройства согласования Matchwork
Датчик ВЧ-мощности V/I Probe
СВЧ-СИСТЕМЫ ASTEX — 2,44-2,47 ГГЦ, 2-6 КВТ
СВЧ-генераторы, устройства согласования, источники плазмы.
ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ENI
«MKS ENI Products» производит семейство высоконадежных непрерывных и импульсных источников постоянного тока в интервале мощностей 5-60кВт и более. Их конструкция компактна и дает возможность наращивания мощности до 200 кВт путем присоединения дополнительных 20 кВт модулей. Мониторинг и контроль дополнительных модулей осуществляется основным источником, что обеспечивает необходимую точность работы блока во всем рабочем диапазоне и ликвидирует задержки при обнаружении искровых пробоев.
Серии Optima, DCG и RPG представляют собой самый передовой модельный ряд источников постоянного тока для промышленного применения. Сконструированные с акцентом на исключительную воспроизводимость заданных параметров, превосходный контроль дугообразования, высокую надежность и удобство пользования, источники питания «MKS ENI» обеспечивают высокую производительность технологических процессов.
Optima и DCG
| Серия «Optima» и «DCG» — это непрерывные источники постоянного тока, обеспечивающие надежную и точную работу в диапазоне мощностей 5-60 кВт и выше, обладают автоматической биполярной системой подавления дуг. Источники этой серии обладают высокими точностью (0,1%) и линейностью для повышенной воспроизводимости. По желанию пользователя источники питания снабжаются встроенными или дистанционными блоками управления, которые могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Высокая работоспособность и гибкость системы обеспечивается большим набором настраиваемых режимов. «Optima» может использоваться как источник тока, напряжения или мощности в зависимости от выбранного режима. Пользователь может запрограммировать последовательность из различных режимов (до 10), необходимую для его техпроцесса. В источники серии «DCG» в качестве дополнительного оборудования может устанавливаться улучшенная система подавления дуг «ArcKill» — время детектирования дуги < 50 нс, пиковый ток < 10 A, полная энергия дуги < 0,5 мДж. |
RPG
| «RPG» — серия импульсных источников постоянного тока для мощностей 5-10 кВт. Источники «RPG» обеспечивают ассиметричные моно- и биполярные электрические импульсы с сохранением точности, воспроизводимости и гибкости непрерывных источников Optima. Частота повторения импульсов настраивается пользователем в диапазонах 25-125 кГц или 50-250 кГц, в зависимости от модели, что делает возможной настройку под изготовление множества видов тонких пленок. |
ВЧ ГЕНЕРАТОРЫ ENI
Оптимальное решение для технологий плазменного травления и напыления.
Модельный ряд перекрывает весь диапазон рабочих параметров ВЧ источников питания, необходимых в современном производстве: частоты от 1 до 41 Мгц, мощности от 300 ватт до 10 киловатт. Генераторы «ENI», построенные на полупроводниковой элементной базе, отличаются проверенной высокой надежностью, точностью и стабильностью характеристик. Они становятся неотъемлемыми элементами плазменных установок для современной индустрии полупроводников. Дополнение ВЧ-генераторов производимыми «ENI» устройствами согласования нагрузки Matchwork и датчиками мощности (V/I Probe) делает их самодостаточными системами по управлению технологическим процессом.
ВЧ генераторы «ENI» делятся на четыре группы в соответствии с их рабочими характеристиками и возможностями применения:
— серия «ACG»
| Серия компактных ВЧ-генераторов с воздушным охлаждением. Генераторы ACG применяются для случаев малой потребной мощности (300-1000 Вт) и высокой частоты (13,56 МГц). |
— серия «OEM»
ВЧ-генераторы, диапазон мощностей 0,6 — 2,8 кВт на частоте 13,56 МГц.
— серия Genesis
| Платформа Genesis сконструирована для надежной работы в разнообразных плазменных технологических установках и отвечает широкому диапазону требований к рабочим характеристикам: частота генерации — 1-41 МГц, мощность — 1,25-8 кВт. Система контроля мощности на базе DSP (Digital Signal Processing) обеспечивает самодиагностику. |
— серия «Spectrum»
Компактные генераторы этой серии перекрывают диапазон мощностей от 1,5 до 10 кВт (13,56 МГц). Отличаются модульной конструкцией с возможностью расширения, точностью ± 1%, высокой надежностью и исключительной плотностью ВЧ мощности.
Устройства диагностики и согласования для ВЧ-генераторов
Датчик мощности «V/I Probe»
Точное измерение напряжения, силы тока и разности фаз генерируемой ВЧ-энергии для контроля и оптимизации процесса.
Линейка устройств согласования нагрузки Matchwork (В Series, LD Series, H Series, M Series, Dual Series) предназначена для повышения воспроизводимости и производительности технологических процессов и обеспечивает высокую скорость подстройки для согласования переменного сопротивления в рабочей камере и рабочей нагрузки генератора. Обычно параметры устройств Matchwork подбираются под конкретную конфигурацию установки и соответствуют практически всему диапазону генераторов «ENI» по мощности и частоте.
Устройства согласования нагрузки обеспечивают непрерывное выравнивание сопротивлений разрядной системы для оптимальной передачи ВЧ-мощности от генератора в разрядную камеру. Это дает высокую эффективность в процессах травления, напыления и т.д.
СВЧ-СИСТЕМЫ «ASTeX» — 2,44-2,47 ГГц, 2-6 кВт
СВЧ-системы «ASTeX» представляют собой не только источники СВЧ энергии SmartPower в диапазоне мощности 2-6 кВт. Источники могут быть дополнены высокоточными измерителями мощности PPD с обратной связью, устройствами согласования нагрузки SmartMatch и источниками плазмы AX7610. Источники плазмы мощностью 3 кВт выпускаются в двух версиях для нейтральной и агрессивной среды соответственно с кварцевыми и сапфировыми трубками.
Совокупность СВЧ-элементов «ASTeX» дает возможность построения автоматических плазменных систем для модификации поверхности, обработки полимеров, пассивации, удаления фоторезиста и других современных плазменных технологий.
Одним из решающих достоинств «ASTeX» является возможность индивидуального подхода к потребностям заказчика при выборе оптимального решения для конкретных условий вплоть до исследования и отладки всего технологического процесса в лабораториях производителя.
Сводная таблица источников питания «MKS In.», «ENI».
Модель | Тип устройства | Мощность | Частота | Примечание |
DCG-75 | источник постоянного тока | 7,5 кВт | — | модульная конструкция, воздушное охлаждение, 3-фазное питание 208 и 380 В |
DCG-100 | источник постоянного тока | 5-30 кВт | — | |
DCG-150 | источник постоянного тока | 15 кВт | — | |
DCG-200 | источник постоянного тока | 20 кВт | — | |
DCG-400 | источник постоянного тока | 40 кВт | — | |
DCG-600 | источник постоянного тока | 60 кВт | — | |
RPG-50 | импульсный источник постоянного тока | 5 кВт | 25-125 или 50-250 кГц (частота следования импульсов) | программируемая частота следования импульсов, асимметричные, биполярные импульсы. |
RPG-100 | импульсный источник постоянного тока | 10 кВт | 50-250 кГц (частота следования импульсов) | |
Spectrum B-1513 | ВЧ-генератор | 1,5 кВт | 13,56 МГц | точность по мощности ±1%, точность по частоте ±0,005% опции — графический интерфейс, импульсные режимы 0-1 кГц |
Spectrum B-3013 | ВЧ-генератор | 3 кВт | 13,56 МГц | |
Spectrum B-5513 | ВЧ-генератор | 5 кВт | 13,56 МГц | |
Spectrum B-10013 | ВЧ-генератор | 10 кВт | 13,56 МГц | |
Spectrum B-10002 | ВЧ-генератор | 10 кВт | 2 МГц | |
Genesis GHW-12 | ВЧ-генератор | 1,25 кВт | 13,56 МГц | источник с уменьшенным весом и упрощенной интеграцией в систему, встроенная система мониторинга и контроля. |
Genesis GHW-25 | ВЧ-генератор | 2,5 кВт | 13,56 МГц | |
Genesis GHW-50 | ВЧ-генератор | 5 кВт | 13,56 МГц | |
Genesis GHW-80 | ВЧ-генератор | 8 кВт | 13,56 МГц | |
Genesis Nova-25 | ВЧ-генератор | 2,5 кВт | 1,6 и 2 МГц | |
Genesis Nova-50 | ВЧ-генератор | 5 кВт | 2 и 3,2 МГц | |
Genesis GEW2527 | ВЧ-генератор | 2,5 кВт | 27,12 МГц | |
Genesis GEW3040 | ВЧ-генератор | 3 кВт | 40,68 МГц | |
ACG-3B | ВЧ-генератор | 300 Вт | 13,56 МГц | компактные ВЧ-генераторы с воздушным охлаждением |
ACG-6B | ВЧ-генератор | 600 Вт | 13,56 МГц | |
ACG-10B | ВЧ-генератор | 1 кВт | 13,56 МГц | |
OEM-12B | ВЧ-генератор | 1,25 кВт | 13,56 МГц | 1-фазное питание 190-250 В |
OEM-6 | ВЧ-генератор | 650 Вт | 13,56 МГц | |
OEM-1250 | ВЧ-генератор | 1,25 кВт | 13,56 МГц | 3-фазное питание 208 и 380 В |
OEM-2000 | ВЧ-генератор | 2 кВт | 13,56 МГц | |
OEM-28B | ВЧ-генератор | 2,75 кВт | 13,56 МГц |
Генераторы биполярных наносекундных импульсов для биоэлектрики
Основные моменты
- •
Представлены методы генерации биполярных наносекундных электрических импульсов.
- •
Для коротких, биполярных, наносекундных импульсов обсуждалось использование линий формирования импульсов (PFL) с распределенными катушками индуктивности и конденсаторов или генератора RLC, состоящего из сосредоточенных катушек индуктивности и конденсаторов.
- •
В качестве гораздо менее сложного подхода можно просто использовать униполярный преобразователь в биполярный (UBC) для создания биполярных импульсов из существующего генератора униполярных импульсов.Этот подход действует как дифференциатор для униполярного импульса, поэтому задержка между биполярными импульсами определяется плоской частью униполярного импульса.
- •
Для более длинных биполярных или многофазных корпусов (одна фаза> 100 нс) хорошим вариантом является RC-сеть со стекированными MOSFET-переключателями (RCNSS). К недостаткам можно отнести небольшую потерю напряжения (10–20%) и ограничение его максимального напряжения до <10 кВ, но преимуществом является возможность создавать гибкие многофазные импульсы с переменной длительностью, задержкой и величиной.
Реферат
Биологические эффекты, вызываемые наносекундным импульсом, такие как проницаемость клеточной мембраны, возбуждение периферических нервов и образование пузырей клеток, могут быть уменьшены или отменены путем применения другого импульса обратной полярности. В зависимости от степени подавления интервал между этими двумя импульсами может достигать нескольких десятков микросекунд. Эффект отмены уменьшается с увеличением длительности импульса. Чтобы изучить эффект отмены и потенциально использовать его в электротерапии, должны быть доступны генераторы биполярных импульсов наносекундной длительности.Обзор генераторов дается в этой статье. Линия формирования импульса (PFL), которая согласована на одном конце и закорочена на другом конце, позволяет формировать биполярный импульс, но не может быть вставлена задержка между фазами. Другой генератор использует комбинацию резистора, катушки индуктивности и конденсатора для формирования резонансного контура RLC, чтобы можно было генерировать биполярный импульс с затухающей величиной. Третий генератор — это преобразователь, который преобразует существующий униполярный импульс в биполярный импульс.Это делается путем вставки индуктора в линию передачи. Первая фаза биполярного импульса обеспечивается фазой нарастания униполярного импульса. Вторая фаза формируется во время спада униполярного импульса, когда индуктор, который ранее был заряжен во время плоской части униполярного импульса, разряжает свой ток на нагрузку. Четвертый тип генератора использует несколько переключателей MOSFET, объединенных в стек для включения предварительно заряженной биполярной RC-цепи. Этот подход является наиболее гибким, поскольку он может генерировать многофазные импульсы с разными амплитудами, задержками и длительностями.Однако он может не подходить для генерации коротких наносекундных импульсов (<100 нс), тогда как подход PFL и подход RLC с газовыми переключателями используются для этого диапазона. Таким образом, у каждого генератора есть свои преимущества и применимый диапазон.
Ключевые слова
Эффекты подавления
Наносекундные импульсы
Биполярные импульсы
Многофазные импульсы
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текст© 2018 Elsevier B.V. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Разработка генератора биполярных импульсов для системы высокочастотной ультразвуковой визуализации
[1] А. Браун и Г. Р. Локвуд, Недорогой высокопроизводительный генератор импульсов для ультразвуковой визуализации, IEEE Trans.Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 49 (6), с.848–851. (2002).
DOI: 10.1109 / tuffc.2002.1009345
[2] Сяочэнь Сюй, Джесси Т.Йен и К. Кирк Шунг, Недорогой генератор биполярных импульсов для высокочастотных ультразвуковых приложений, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 54 (2), с.443–447. (2007).
DOI: 10.1109 / tuffc.2007.259
[3] Weibao Qiu, Yanyan Yu, Fu Keung Tsang и Lei Sun, Многофункциональный реконфигурируемый генератор импульсов для высокочастотной ультразвуковой визуализации, IEEE Trans.Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 59 (7), с.1558–1567. (2012).
DOI: 10.1109 / tuffc.2012.2355
[4] К.К. Шунг, Высокочастотная ультразвуковая визуализация, Ультразвук в медицине, вып. 17 (1), стр. 25-30. (2009).
[5] Д.А. Кнспик, Б. Старкоски, К. Дж. Паблин и Ф. С. Фостер, Ультразвуковой биомикроскоп 100-200 МГц, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 47, стр. 1540-1549. (2000).
DOI: 10.1109 / 58.883543
[6] Ф.С. Фостер, К. Дж. Павлин, К. А. Харасевич, Д. А. Кристофер и Д. Х. Тернбулл, Достижения в ультразвуковой биомикроскопии, Ultrasound Med. Биол., Т. 26, стр 1-27. (2000).
DOI: 10.1016 / s0301-5629 (99) 00096-4
[7] Д.Х. Тернбулл, Б. Г. Старкоски, К. А. Харасевич, Дж. Л. Семпл, Л. Фром, А. К. Гупта, Д. Н. Саудер и Ф. С. Фостер, Микроскоп обратного рассеяния ультразвука B-сканирования с частотой 40–100 МГц для визуализации кожи, Ultrasound Med. Биол, т. 21 (1), стр.79-88. (1995).
DOI: 10.1016 / 0301-5629 (94) 00083-2
[8] М.Фогт, Б. Пол, С. Шаренберг, Р. Шаренберг и Х. Эрмерт, Разработка системы ультразвуковой визуализации кожи: оптимизация с использованием рефлектометрии во временной области и сетевого анализа, Proc, IEEE US Symposium, pp.744-747. (2003).
DOI: 10.1109 / ultsym.2003.1293508
[9] ГРАММ.Р. Локвуд, Дж. У. Хант и Ф. С. Фостер, Разработка схемы защиты для системы высокочастотной ультразвуковой визуализации, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 38, стр.48-55. (1991).
DOI: 10.1109 / 58.67834
[10] Дж.X. Wu, Y.C. Du, C.H. Лин, П.Дж. Чен и Т. Чен, Дизайн высокоскоростного сканирования для системы ультразвуковой визуализации в реальном времени с одним преобразователем, Энергетические процедуры., Vol. 13, стр.8931-8937. (2011).
DOI: 10.1016 / j.egypro.2011.12.676
[11] Weibao Qiu, Yanyan Yu, Fu Keung Tsang и Lei Sun, открытая платформа на базе FPGA для ультразвуковой биомикроскопии, IEEE Trans.Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 59, стр. 1432-1440. (2012).
DOI: 10.1109 / tuffc.2012.2344
Добро пожаловать в Analoge und Digitale Leistungselektronik GmbH
Генератор можно использовать в качестве генератора средней частоты для генерации симметричного переменного тока, а также в качестве генератора биполярных импульсов для генерации асимметричных прямоугольных импульсов.С помощью специального регулятора мощности можно точно симметризовать целевой срок службы двойных магнетронов. Кроме того, также можно управлять двумя разными материалами мишени с помощью асимметричной импульсной мощности. Регулятор мощности автоматически устанавливает время импульса с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Генератор работает с фиксированной частотой 20 кГц. Генератор имеет автоматическое гашение дуги. Параметр для Triplevel и Pulse off time автоматически настраивается в соответствии с выбранным процессом. Программирование пользователем не требуется.Для автоматической синхронизации несколько генераторов могут быть подключены через кабели управления. В этом случае генераторы импульсов автоматически переключаются на внешнюю синхронизацию.
- Выходная мощность 30кВт, переменный ток
- Комбинация блоков Master / Slave или параллельно до 240 кВт
- Регулятор мощности соотношения
- Автоматическая синхронизация
- Водяное охлаждение
- Очень компактный дизайн
- Выход плавающий
- Модульная система позволяет комбинировать HX (DC) с генератором униполярных импульсов (SD) или генератором биполярных импульсов (SB).
- Компактный дизайн ½ 19 “
- Генератор биполярных импульсов с ШИМ-управлением гарантирует абсолютно симметричное распыление!
- Превосходное сверхбыстрое и полностью автоматическое управление дугой
- Воспроизводимость процесса: лучше 1-2%
— Модульный высоковольтный генератор биполярных импульсов для электропорации (Ref.TEC0129) — Патент Content
— Модульный высоковольтный биполярный генератор импульсов для приложений электропорации (Ref.TEC0129) — Содержание — Портал знаний (UPF)- /
- Содержание / Патент
- — Модульный высоковольтный биполярный генератор импульсов для электропорации (Ref.TEC0129)
Использование метода необратимой электропорации (IRE) требует разработки высоковольтных и сильноточных генераторов, демонстрирующих также высокую производительность и управляемость.В клинических применениях также требуется, чтобы эти генераторы были компактными, легкими, надежными и с высокими характеристиками с точки зрения электробезопасности.
Это новое устройство способно генерировать импульсы высокого напряжения (протестировано с максимальным напряжением до 12 кВ) и ток (испытано до 400 А от пика к пику) с лучшими характеристиками, чем существующие генераторы. Это означает, что объемы абляции будут выше, чем те, которые достигаются в настоящее время. Это также обеспечивает большую гибкость в отношении выходного напряжения: биполярного напряжения, ширины импульса (от 1 мкс) и количества импульсов и последовательностей импульсов, которые полностью настраиваются.Это имеет положительные последствия для клинического лечения.
- Более высокие значения напряжения и тока, позволяющие обрабатывать большие области за одну и ту же процедуру. Плоские электроды можно использовать для улучшенного, контролируемого и однородного лечения.
- Можно разработать протоколы работы, в которых применяются короткие и быстрые электрические импульсы. Таким образом, время лечения значительно сокращается.
- Устройство компактнее и легче нынешних, так как не требуется низкочастотный трансформатор.
- Источник питания с использованием батарей, обеспечивающий повышенную безопасность и электрическую изоляцию. Соответствие нормам EMC и процесс утверждения упрощен.
- Поскольку архитектура управления основана на FPGA, в будущем могут быть реализованы расширенные функции, такие как синхронизация ЭКГ, автоматизация лечения.
Подана заявка на патент.
Владение технологиями поделено между Universidad de Zaragoza (66%) и Universitat Pompeu Fabra (34%).
Ссылка: TEC-0129 / P-0033
Информационный бюллетень
(PDF) Концептуальное исследование биполярного модульного генератора высоковольтных импульсов с последовательной зарядкой
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Эта публикация стала возможной благодаря гранту NPRP NPRP (7-
203-2-097) Катарского национального исследовательского фонда ( член
Катарского фонда).Заявления, сделанные в данном документе, являются исключительной ответственностью
авторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1] Л. М. Редондо, Х. Канаксин, Дж. Фернандо Сильва, «Обобщенная топология модулятора Маркса с твердотельным состоянием
», IEEE Trans. Dielectr. Электр. Insul. ,
т. 16, No. 4, pp.1037-1042, 2009.
[2] Х. Канаксин, Л. М. Редондо, Дж. Фернандо Силва, «Биполярные топологии модулятора
типа Маркса: сравнение производительности», IEEE Trans .на
Наука о плазме, Vol. 40, No. 10, pp.2603-2610, 2012.
[3] JPM Mendes, H. Canacsinh, LM Redondo Jose O. Rossi, «Solid
State Modulator Marx Modulator with blumlein stack for bipolar Pulse»,
IEEE Trans. Dielectr. Электр. Insul. , Vol. 18, No. 4, pp.1199-1204,
2011.
[4] JH Kim, SC Lee, BK Lee, SV Shenderey, JS Kim, and GH
Rim, «Генератор биполярных импульсов высокого напряжения. a с использованием двухтактного инвертора
», в конф.Ind. Electron. Soc., 2003, т. 1. С. 102–107.
[5] П. Лукес, В. Бабицки, М. Клупек, П. Сунка, «Биполярный импульс высокого напряжения
, генератор энергии», 2005 IEEE Pulsed Power Conference, pp.1061–
1064, 2005.
[6] H. Canacsinh, LM Redondo, J Фернандо Силва, «Новая твердотельная топология marx
для биполярных повторяющихся высоковольтных импульсов», IEEE Power
Electronics Specialists Conference, pp.791-795, 2008.
[7] Xiong Lan, Ma Long, Xie Zi-jie, Xin Qin, Zhang De-qing и Yang Zi-
kang, «Новый генератор высоковольтных биполярных импульсов прямоугольной формы с
применениями при стерилизации микроорганизмов», IEEE Trans.Dielectr.
Электр. Insul. , Vol. 22, No. 4, pp.1887-1895, 2015.
[8] Сунгу Бэ, Алексис Квасински, Марк М. Флинн и Роберт Э.
Хебнер, «Генератор импульсов высокой мощности с гибкой выходной схемой»,
IEEE Trans. по силовой электронике, Vol. 25, No. 7, pp.1675-1684, 2010.
[9] Лян-Жуй Чен, Нэн-И Чу, «Генератор импульсов с питанием от переменного тока», IEEE
Trans. по науке о плазме, Vol. 34, No. 5, pp.1858-1865, 2006.
[10] Ифань Ву, Кефу Лю, Цзянь Цю, Сяосю Лю и Хоусю Сяо,
«Повторяющийся и высоковольтный генератор Маркса с использованием твердотельных устройств»,
IEEE Trans.Dielectr. Электр. Insul. , Vol. 14, No. 4, pp.937-940, 2007.
[11] Джонг-Хюн Ким, Бюнг-Дук Мин, Сергей Шендерей и Кын-Хи
Rim, «Реализация высоковольтного генератора Маркса с использованием стеков IGBT»,
IEEE Trans. Dielectr. Электр. Insul. , Vol. 14, No. 4, pp.931-936, 2007.
[12] Л. М. Редондо, Х. Канаксин, Дж. Фернандо Сильва, «Новый метод равномерного распределения напряжения
в последовательно соединенных полупроводниках», IEEE Trans.
Диэлектр.Электр. Insul. , Vol. 18, No. 4, pp. 1130-1136, 2011.
[13] Л. М. Редондо, Дж. Фернандо Силва, П. Таварес и Э. Маргато, «Высокочастотный генератор импульсов типа банка Маркса с высоким напряжением
. с использованием интегрированных полупроводниковых полумостов
», 11-я Европейская конференция по силовой электронике и приложениям
, стр. 1-8, 2005 г.
[14] Луис Лами Роча, Хосе Фернандо Силва и Луис М. Редондо,
«Многоуровневая генерация высоковольтных импульсов на основе нового модульного твердотельного переключателя состояний
», IEEE Trans.по науке о плазме, Vol. 42, No. 10, pp. 2956-
2961, 2014.
[15] Л. Лами Роча, Дж. Фернандо Сильва и Л.М. Редондо, «Семиуровневый
Unipolar / Bipolar Pulsed Power Generator», IEEE Plasma Science
Trans., Принято к публикации, 2016.
[16] Ахмед Эльсеруги, Ахмед Масуд, Шехаб Ахмед, «Модульный генератор импульсов высокого напряжения
с последовательной зарядкой для водоподготовки
приложений», IEEE Пер.по промышленной электронике, одобрено для публикации
, 2016.
A Генератор биполярных импульсов с высоким коэффициентом усиления и низковольтным входным источником
Тип документа: Оригинальная статья
Авторы
1 Кафедра электротехники и вычислительной техники, Технологический университет Бабола Ноширвани, Баболь, Иран
2 Кафедра электротехники и вычислительной техники, Мазандаранский университет, Бабольсар, Иран
Аннотация
В этой статье предлагается импульсный генератор энергии, который состоит из двух типов бустерных модулей с переключаемыми конденсаторами.Модуль режима удвоения используется для повышения входного напряжения до заданного уровня, а модуль постоянного режима используется для увеличения повышенного напряжения до конечного предполагаемого биполярного выходного напряжения. Кроме того, в предлагаемой модульной структуре не используются переключатели нагрузки. Другим преимуществом предложенной конструкции является меньшая токовая нагрузка на источник и все компоненты цепи рядом с ним. По сравнению с топологиями на основе генератора Маркса (MG) количество компонентов схемы было значительно уменьшено, что привело к экономии средств и предотвращению сложности управления схемами.Представлен расчет конденсаторов. Экспериментальные испытания и моделирование проводятся на пятимодульной системе, что подтверждает высокую производительность предложенной топологии.
Ключевые слова
Основные темы
без названия
% PDF-1.4 % 1 0 объект > / Тип / Каталог >> эндобдж 2 0 obj > поток 2016-06-12T04: 15: 29-04: 002016-06-12T04: 15: 29-04: 002016-06-12T04: 15: 29-04: 00Appligent AppendPDF Pro 5.5uuid: 83800123-a320-11b2-0a00-782dad000000uuid: 838062fb-a320-11b2-0a00-e0f9a93eff7fapplication / pdf
