畢業設計開題報告——脈衝功率電源設計

壓敏電阻器是1種電阻值對外加電壓敏感的電子元件，隨着電壓的增高阻值下降，因此i-v特性不是1條直線。所以壓敏電阻器也稱爲非線性電阻器。zno非線性電阻器由於其優異的非線性特性和良好的保護性能，已經逐步取代碳化硅非線性電阻器，在電力系統、電子電路和1般家用電氣設備中都得到了廣泛應用，尤其在過電壓、高能浪涌的吸收以及高壓穩壓等方面的應用更爲突出，成爲決定電力系統絕緣配合水平的新1代保護裝置。過壓保護又分爲大氣過壓保護和操作過壓保護。1979年日本研製出第1個標稱電壓值爲4。2～280kv的無間隙避雷器;標稱500kv的無間隙避雷器也已通過了各種試驗。在我國，zno避雷器帶串連間隙4星接法(tbp)的提出，成功的解決了我國3～66kv中性點非有效接地系統的保護問題。

在zno非線性電阻的生產過程中，必須測試zno非線性電阻的i-v特性並進行能量衝擊試驗。通過所測定的對所測定的特性曲線的計算，分析其電參數是否滿足保護要求，從而檢測出zno非線性電阻是否合格。這些電參數主要是非線性係數α、材料c值、通流容量、漏電流和電壓溫度係數。課題要設計脈衝功率電源即爲測試電源，將模擬實際過壓保護時可能出現的高功率脈衝大電流，對非線性電阻進行能量衝擊試驗，同時測試出非線性電阻的i-v特性和電參數。

畢業設計主要完成的工作內容包括脈衝測試電源的主電路設計、參數選擇、儲能電抗器參數計算及工程設計等。該脈衝電源由儲能電感、換流開關和控制測量等部分組成。需要通過整流橋先將3相交流電整流成直流電對儲能電抗器進行充電，然後通過控制開關使電抗器與整流橋斷開並對zno放電。電感儲能是以磁場方式儲能，儲能密度高、傳輸功率大，裝置體積小、成本低，電感儲能在脈衝功率技術中有着極大的應用潛力。電抗器設計是整個電源設計的核心，其參數計算的正確性是電源性能工作可靠性的保證。採用了低壓電器保護同時控制環流時間，1方面保護變流電子元件，另1方面是使控制電感衝放電的開關損耗最小，從而使儲存在電感中的能量全部用來產生所需脈衝源。另外，因爲測量對象爲脈衝波不是傳統的50周正弦波，所以參數的測量需要使用霍爾器件傳感器，本文使用的是北京萊姆公司的lem電流電壓傳感器模塊。霍爾傳感器即時再現非線性電阻兩端電壓和通過的電流，爲測量帶來方便。