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合成试验高压点火装置的研制

作　者: 岳振杰
导　师: 蔡志远
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 合成试验气体击穿高压点火
分类号: TM855
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 41次
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内容摘要

本文研制的高压点火装置主要应用于各类大容量的合成试验之中,是进行高压电器产品检验的重要装置。其主要的作用为通过点火操作,实现在电流过零前几百微秒时,让电压源投入工作,完成合成试验。本文首先对点火装置内的高压包线圈进行了分析,并提出了设计方案,对线圈的匝数和能量进行了计算,通过高压包内的高压绕组线圈将12V的直流电压升压整流后,输出的电压可达到10kV。该电压值作为球隙开关的触发电压,使高压点火装置的球隙击穿,完成点火击穿试验。在高压点火装置的设计上,主要分为硬件设计和软件设计两个方面,硬件设计主要进行脉冲触发电路的设计,以PIC单片机为控制核心,对电路中的IGBT的驱动电路进行控制,使IGBT连续进行开断操作,从而产生脉冲电压,使高压包内的线圈产生电流。本文设计的脉冲触发电路主要通过判断采集的电压值判断电容是否完成充电过程,进而控制电容放电,并由高压绕组产生10kV电压;在软件方面,主要进行单片机程序的编程,采用模块化设计,便于理解和进行修改。在点火时间的控制上,本文设计的点火装置能够在允许误差范围内准确地进行点火操作。最后,通过对高压点火装置进行点火击穿试验,在试验中对影响高压点火装置放电的因素进行了分析,并通过实验检验了球隙开关的可靠性,分析了影响高压点火装置稳定工作的干扰源,采取了一系列的措施降低干扰,尤其对于脉冲触发电路的抗干扰措施。该点火装置能够在低功耗的状态下工作,延长了装置的使用寿命。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题的背景  9-10
  1.2 课题的发展趋势  10-13
  1.3 课题的目的和意义  13
  1.4 课题的主要工作  13-15
第二章高压点火装置的设计原理  15-26
  2.1 合成试验的原理  15-16
  2.2 高压包线圈设计原理  16-25
    2.2.1 线圈的几何尺寸与电感值的关系  18-20
    2.2.2 线圈匝数与效率的关系分析  20-21
    2.2.3 线圈能量与匝数的计算方法  21-23
    2.2.4 高压包线圈的接线方法  23-25
  2.3 小结  25-26
第三章控制电路的硬件设计  26-35
  3.1 电源设计  26
  3.2 IGBT驱动电路  26-29
  3.3 开关电路  29-32
    3.3.1 IGBT的静态特征  30-31
    3.3.2 IGBT的动态特性  31-32
  3.4 电压采集电路  32-33
  3.5 电容放电电路  33-34
  3.6 电压显示电路  34
  3.7 小结  34-35
第四章软件设计  35-41
  4.1 软件的总体结构设计  35-36
  4.2 PWM脉冲输出程序设计  36-37
  4.3 电压采集程序设计  37-39
  4.4 光纤驱动程序设计  39
  4.5 显示程序的设计  39-40
  4.6 小结  40-41
第五章高压点火装置的试验与抗干扰分析  41-52
  5.1 高压点火装置的试验设备  41-43
  5.2 球隙开关的击穿试验  43-48
  5.3 高压点火装置的抗干扰设计  48-51
    5.3.1 单片机的抗干扰技术  48-49
    5.3.2 其他方面抗干扰的研究  49-50
    5.3.3 光纤传输  50
    5.3.4 泄露电流的影响  50-51
  5.4 小结  51-52
第六章结论  52-53
参考文献  53-55
在学研究成果  55-56
致谢  56

合成试验高压点火装置的研制

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