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脉冲高压电源(脉冲高压电源及功率能耗)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-24 20:17   点击:153  编辑:admin   手机版

1. 脉冲高压电源及功率能耗

脉冲测试是一种能够减少器件总能耗的测量技术。它通过减少焦耳热效应(例如I2R和V2/R),避免对小型纳米器件可能造成的损坏。脉冲测试采用足够高的电源对待测器件(DUT)施加间隔很短的脉冲,产生高品质的可测信号,然后去掉信号源。

中文名

脉冲测试

外文名

Pulse Test

定 义

能够减少器件总能耗的测量技术

类型分类

电压脉冲测试、电流脉冲测试

脉冲测试是一种能够减少器件总能耗的测量技术。它通过减少焦耳热效应(例如I2R和V2/R),避免对小型纳米器件可能造成的损坏。脉冲测试采用足够高的电源对待测器件(DUT)施加间隔很短的脉冲,产生高品质的可测信号,然后去掉信号源。

作用

通过脉冲测试,工程技术人员可以获得更多的器件信息,更准确地分析和掌握器件的行为特征。例如,利用脉冲测试技术可以对纳米器件进行瞬态测试,确定其转移函数,从而分析待测材料的特征。脉冲测试测量对于具有恒温限制的器件也是必需的,例如SOI器件、FinFET和纳米器件,可以避免自热效应,防止自热效应掩盖研究人员所关心的响应特征。器件工程师还可以利用脉冲测试技术分析电荷俘获效应。在晶体管开启后电荷俘获效应会降低漏极电流。随着电荷逐渐被俘获到栅介质中,晶体管的阈值电压由于栅电容内建电压的升高而增大;从而漏极电流就降低了。

脉冲测试为人们和研究纳米材料、纳米电子和目前的半导体器件提供了一种重要手段。

类型

脉冲测试有两种不同的类型:加电压脉冲和加电流脉冲。

2. 大功率高频脉冲电源

一、性质不同

1、高频变压器:工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器。

2、脉冲变压器:是一种宽频变压器。

二、 用途不同

1、高频变压器:主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。

2、脉冲变压器:脉冲变压器广泛用于雷达、变换技术;负载电阻与馈线特性阻抗的匹配;升高或降低脉冲电压;改变脉冲的极性;变压器次级电路和初级电路的隔离应用几个次级绕组以取得相位关系。

3. 大功率高压脉冲电源

高压点火器优点是寿命长,无须其它电源,在潮湿高热场合能正常工作。缺点是一次点火只能出一个火花。脉冲点火器优点是点火时连续出现火花,点火率高,安全可靠。缺点是受潮后容易损坏;须保持清洁、干燥;点火火花变小,须更换电池;长期停用灶具须将电池取出

4. 直流电源消耗的功率

按照功率计算的话1KW一小时等于1Kw/h,也就是1度电!

5. 高频电源与高频脉冲电源

高频交流电源的基本工作原理及结构:把外部提供的50Hz的交流电直接整流成高压直流电,然后采用功率器件MOS管或IGBT经过电容和电感组成的LC震荡电路将直流电逆变为高频交流电,高频交流电通过高频变压器变成低压高频电源输出。

高频感应加热电源通常采用逆变调功方式,逆变调功可以分为三类:

(1)频率调制(PFM)。频率调制的方法就是调节逆变开关管的开关频率,从而改变输出阻抗来达到调节输出功率的目的。这种调功方式比较常用,优点是调节方法比较简单,而且较容易实现软开关。但是,功率调节线性不好,而且调节范围不大。

(2)脉冲密度调制(PDM)。PDM就是通过控制脉冲密度,从而控制输出平均功率,来达到控制功率的目的。这种控制方法较容易实现,但是由于是问断加热,所以加热效果不好。

(3)脉冲宽度调制(PWM)。PWM通过调节逆变开关管的一个周期内导通时间来调节输出功率。这种方法等同于普通开关电源的调制方法,调节线性好,范围大,但是不容易实现软开关。

基本原则

高频电源选择主要考虑以下几方面:

(1)结构形式。根据焊接设备的情况选择单体式或分体式。

(2)加热功率。根据加热工件的大小确定功率,一般锯片、薄壁钻焊接的功率为15~25kW,滚筒、磨盘焊接选择功率36~46kW。

(3)振荡频率。振荡频率与焊接效率及深度有关,锯片薄壁钻焊接频率为15~50kHz。硬质合金等导磁率低的材料焊接频率为150~250kHz。

(4)感应圈的匝数范围。有些电源可以单匝或多匝,有些电源必需是多匝。用户可以根据高频电源输出变压器、加热工件的尺寸、加热功率等因素综合考虑确定感应圈的结构。一般多匝效率高,频率会低些。

(5)测温与控温。随着焊接质量要求的不断提高,要求在焊接过程中控制焊接温度,一般采用红外线测温专用的温度控制器控制恒定的温度。

学科

主要应用于电子结构学科。

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