Высоковольтная импульсная техника

Этапы развития вычислительных систем

por Игорь Комагоров

Закон Джоуля - Ленца

por Андрей Ванаев

ИТОГИ ОПРОСА ОБ ОТНОШЕНИИ УЧИТЕЛЕЙ К ПЕРЕХОДУ НА ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ

por Дарья Смирнова

развитие комп техники

por Гражданкина Александра

Основные схемы генераторов высоковольтных импульсов

Генераторы на основе полупроводниковых прерывателей тока

Магнитные генераторы

Полупроводниковые генераторы

Генератор на отрезках формирующих линий

Основные типы замыкающих и размыкающих коммутаторов

SOS-диоды, взрывающиеся проводники

разрядники, тиратроны, тиристоры, магнитные ключи

Схемы генерации высоковольтных импульсов: с индуктивным и емкостным накопителями энергии

Применения импульсной техники

Схемы с суммированием напряжения на ячейках

недостатки

Сложная схема управления ключевыми элементами

Отрицательная полярность напряжения

Отсутствие гальванической развязки по выходу

преисущества

Малые потери

Малое время нарастания напряжения

Работа с большим коэффициентом заполнения

Возможность выбора напряжения включением ограниченного числа секций

Отсутствие трансформатора

Нет необходимости синхронизации ключей

Полупроводниковые генераторы с трансформаторным выходом

Недостатки

Усложнение конструкции

Потери в импульсном трансформаторе (5%)

Необходимость хорошей синхронизации клбчей

Ограниченное время нарастания напряжения

Необходимость размагничивания трансформатора

Преимущества

Хорошее распределение тока в отдельных звеньях

Простое управление ключами

Изменение полярности

Гальваническая изоляция

Относительно низкое напряжение на каждой секции

Индуктивные элементы генераторов высоковольтных импульсов

Импульсные трансформаторы

Распространены одновитковые конструкции трансформаторов

Наиболее эффективны в микросекундном диапазоне длительности импульса

Индуктивные накопители энергии

Емкостные накопители энергии

Конденсаторы с бумажным и комбинированным (полипропилен) диэлектриком

Керамические конденсаторы

Тиристоры

Ограничения скорости нарастания тока и напряжения

Рабочее напряжение до 3 кВ, ток – до 3 кА

Высокая перегрузочная способность

Силовые полупроводниковые приборы -транзисторы

Биполярные транзисторы с изолированным затвором

Высокое рабочее напряжение (до 2 кВ) и средний ток

Большее время включения/выключения чем у полевых транзисторов

Полевые транзисторы

Высокое сопротивление канала для высоковольтных MOSFET

Высокая скорость коммутации

Биполярные транзисторы

Токовое управления

Относительно невысокое быстродействие

Основные типы коммутаторов, применяемых в генераторах импульсов

Размыкающие ключи

Плазменные прерыватели тока

Полупроводниковые коммутаторы

Взрывающиеся проводники

Замыкающие ключи

Магнитные ключи

Полупроводниковые приборы

Импульсные тиратроны

Разрядники

Высоковольтная импульсная техника

Развитие высоковольтной техники

Применение высоковольтной импульсной техники в промышленности

Обработка материалов

Упрочнение материалов и осаждение тонких пленок

Получение нанопорошков

Электроимпульсное бурение и дробление

Разряды в жидкостях

Электрогидравлическая обработка, разрушение материалов

Обработка воды

Стримерный газовый разряд

Очистка газовых выбросов

Производство озона

Медико-биологические эффекты

Сельскохозяйственные применения

Стерилизация в плазме электрических разрядов

Обработка пищевых продуктов

Коммерческие применения

плазменная модификация поверхностей

обеззараживание

нанесение покрытий

очистка воды и газов

Ускорители заряженных частиц

Имитация электромагнитных помех ядерного взрыва

Применения импульсной техники в радиолокации

Испытания высоковольтной изоляции