25 kV高壓可調直流發生器的研制與仿真實驗

盧旭東,車　龍,李宏達,2,趙紅陽,李　欣,孟憲江,詹艷艷,尹　伯,潘琳琳

(1.沈陽理工大學 裝備工程學院,遼寧 沈陽　110168;2.清華大學 機械系 北京　100084;3.沈陽理工大學 信息工程學院,遼寧 沈陽　110168)

25kV高壓可調直流發生器的研制與仿真實驗

盧旭東1,車龍1,李宏達1,2,趙紅陽1,李欣1,孟憲江3,詹艷艷3,尹伯3,潘琳琳3

(1.沈陽理工大學 裝備工程學院,遼寧 沈陽110168;2.清華大學 機械系 北京100084;3.沈陽理工大學 信息工程學院,遼寧 沈陽110168)

摘要為研究直流高壓發生器對鎂鋁材料晶粒細化的作用機理,文中對傳統直流高壓發生器體積大、工作穩定性差、電壓不可調等不足進行改進,設計了一種25 kV可調高壓直流發生器。所設計的可調直流高壓發生器采用了線性穩壓技術和倍壓整流技術,能產生范圍寬、穩定性高的電壓輸出,使其具有較強的通用性、安全性、經濟性。通過實驗與仿真分析,在0.1 ms時間內,直流可調高壓發生器最大輸出功率為12.5 W,通過分壓器輸出穩定幅值為25.2 kV的直流高壓,且輸出電壓可調范圍為14.2～25.2 kV,表明直流可調高壓發生器可滿足設計要求。

關鍵詞高壓發生器;可調;倍壓整流

Development and Simulation of 25 kV High Voltage Adjustable DC Generator

LU Xudong1,CHE Long1,LI Hongda1,2,ZHAO Hongyang1,LI Xin1,MENG Xianjiang3,

ZHAN Yanyan3,YIN Bo3,PAN Linlin3

(1.College of Equipment Engineering,Shenyang Ligong University,Shenyang 110168,China;

2.Mechanical Department,Tsinghua University,Beijing 1000844,China;

3.College of Information Engineering,Shenyang Ligong University,Shenyang 110168,China)

AbstractA 25 kV adjustable DC generators is designed to study the effect of the DC high voltage generator on Mg-Al material refinement with improvement on the traditional DC high voltage generator that has large volume,poor work stability,and fixed voltage.The adjustable DC high voltage generator of the designing adopts the technology of linear regulator and voltage doubling rectifier technology;it produces the output voltage of the wide range and high stability.The generator has strong versatility,safety and economy.The analysis of the experimental and simulation show that the adjustable DC high voltage generator exhibits a maximum output power of 12.5 W and a stable amplitude for DC high voltage of 25.2 kV through the divider in 0.1 ms time with the an adjustable range of output voltage of 14.2~25.2 kV.The experiment shows that the adjustable DC high voltage generator meets the design requirements.

Keywordshigh voltage;generator adjustable;voltage multiplier circuit

直流高壓發生器是高壓試驗儀器中主要測試設備之一,直流高壓發生器在科學研究、國防、工業等領域有廣泛應用,尤其是科學研究領域,考慮到直流高壓發生器的經濟性和通用性,通常對直流高壓發生器具有高穩定性、寬范圍輸出和高可靠性要求[1]。在研究材料晶粒細化方面,直流高壓發生器是進行高電壓材料試驗的關鍵性儀器,并能為一些高壓試驗設備提供直流高壓電源,因此,其具有重要的研究價值[2]。……