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基于DSP的开关电源控制系统的设计

真空 2016年第2期53卷 66-72页

作者：郑雪蒲世豪陈常核工业西南物理研究院四川成都610207

直流高压电源在离子注入和高压静电除尘方面有着广泛的应用,传统的直流高压电源的能量储存元件体积大,高压绝缘设计要求高,可靠性不高,维护难度较大。所以,一种新型的直流高压电源应运而生——采用中频逆变和倍压整流技术,不仅可靠性好... 详细信息

直流高压电源在离子注入和高压静电除尘方面有着广泛的应用,传统的直流高压电源的能量储存元件体积大,高压绝缘设计要求高,可靠性不高,维护难度较大。所以,一种新型的直流高压电源应运而生——采用中频逆变和倍压整流技术,不仅可靠性好,体积轻巧,而且稳定度高,操作性好。随着开关电源的发展,对其控制系统的要求也越来越高,基于DSP的控制系统正好能满足其高要求。DSP的CPU速度快,存储器容量大,内置有波特率发生器和FIFO缓冲器,同时提供高速、同步串口和标准异步串口,DSP器件采用改进的哈佛结构,具有独立的程序和数据空间,允许同时存取程序和数据。本文主要从硬件和软件两方面介绍利用DSP控制技术对此电源进行控制和保护,所采用的芯片TMS320F2812片内集成了A/D采样和保持电路,可以输出PWM波来控制BUCK电路中IGBT的导通与关断,从而稳定调节输出电压。利用TMS320F2812进行PID调节,保持电路稳定性,对电路中的电压电流进行实时采样,以监控电路内部有无异常,以便及时对电路进行保护。

关键词： DSP PWM 控制系统

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高频半桥直流磁控溅射电源设计

真空 2013年第1期50卷 58-61页

作者：陈稳蒲世豪陈东来核工业西南物理研究院四川成都610041

稳定可靠的直流电源是直流磁控溅射镀膜质量的关键,本文采用开关频率为50 kHz的半桥拓扑,对主回路结构和参数进行设计。以SG3525控制芯片为核心,对控制回路按小信号模型建模,使用PI补偿网络,通过电阻负载实验得到稳定的直流。

关键词：直流磁控溅射半桥变换 SG3525 小信号模型

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低温等离子体技术在表面工程的应用

低温等离子体技术在表面工程的应用

第十八届全国等离子体科学技术会议

作者：金凡亚童洪辉唐德礼蒲世豪王珂核工业西南物理研究院成都同创材料表面新技术工程中心

低温等离子体表面工程技术利用等离子体中电子、离子、自由原子和自由基的能量或活性,诱发化学反应或物理反应,在材料表面引起碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化及非晶化,从而改变材料表面或近表面区的形态、化学成分和组织结构... 详细信息

低温等离子体表面工程技术利用等离子体中电子、离子、自由原子和自由基的能量或活性,诱发化学反应或物理反应,在材料表面引起碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化及非晶化,从而改变材料表面或近表面区的形态、化学成分和组织结构等,从而赋予材料全新的性能。它包含离子注入、离子镀膜、离子氮化、微弧氧化、等离子体活化等多种技术,不仅可有效改善和提高材料表面的性能(如耐蚀、耐磨、抗疲劳、热冲击等),更可赋予材料表面全新的表面特性(如导电、绝缘、光学等),是提高材料表面特性的重要技术手段。近年来,我院利用自身不断发展的低温等离子体材料表面工程技术在军民两用诸多领域开展了应用研究,并取得了多项成果,对创新新产品的研制、增强关键部件效能等方面起到了重要的推进作用。金属材料表面防腐耐磨、抗烧蚀、防氧化及绝缘等方面:采用等离子体表面工程技术集成,获得了有效提高军民诸多领域9Cr18、38Cr Mo Al、钛合金、镍基合金、不锈钢、铜合金等关键部件表面耐磨耐蚀特性的精密离子注入/刻蚀/抛光/辅助沉积技术、多元硬质涂层/新型DLC涂层等硬质涂层制备技术、Ag/Mo S2/Al Sn固体润滑及减磨涂层制备技术、抗烧蚀的热障涂层和防高温氧化的贵金属涂层等制备技术、以及耐高温/高击穿电压的绝缘涂层制备技术等。非金属材料表面金属化方面:采用等离子体活化、离子注入、等离子体镀膜等多种表面技术的组合及工艺技术的创新,获得了具有优良性能多层印制电路板及柔性覆铜板的金属过渡层制备技术及工艺、有效提高满足空天环境下使用的众多复合材料部件电性能金属化涂层制备工艺,以及满足GJB150A相关环境适应要求石英玻璃有机材料器件、柔性芳纶布有机材料、轻量化高分子有机材料PPS、PEEK部件等表面金属化涂层制备技术。提高材料焊接性能及防粘接方面:采用等离子体镀膜技术,获得了有效提高ITER第一壁部件Be/Cu Cr Zr合金热等静压焊接性能的扩散阻挡层和应力释放层的涂层制备工艺、有效提高石墨/Cu钎焊性能的石墨金属化涂层制备工艺、多种提高金属润湿性/防止焊接粘连的防粘隔离等工艺。光学涂层方面:采用等离子体镀膜技术,获得了有效提高车灯反光性能的增反涂层及保护膜涂层制备技术、高可见光透过率/低表面电阻的导电透明膜制备技术,以及防爆隔热柔性材料镀膜技术等。

关键词：等离子体表面工程防腐耐磨表面金属化

来源： cnki会议评论

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用于离子源电源的高频脉冲变压器设计

真空 2024年

作者：曾方琪李运坡魏于苹蒲世豪金凡亚核工业西南物理研究院

随着离子注入技术的发展，用于离子源的电源也备受关注。为了解决离子注入过程中绝缘材料表面电荷累积的问题，设计了一款用于200 kHz离子源电源的高频脉冲变压器。采用AP法详细计算了变压器各参数，并根据参数计算结果采用两种不同绕... 详细信息

随着离子注入技术的发展，用于离子源的电源也备受关注。为了解决离子注入过程中绝缘材料表面电荷累积的问题，设计了一款用于200 kHz离子源电源的高频脉冲变压器。采用AP法详细计算了变压器各参数，并根据参数计算结果采用两种不同绕制工艺制作了变压器，比较了两种不同绕制工艺下的输出波形。结果表明，原边疏绕、副边均匀密绕方式下输出波形较优，脉冲变压器输出参数符合实际工程要求。

关键词：高频脉冲变压器离子注入电荷累积

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离化团束沉积装置的研制

中国核科技报告 1998年第S3期 99-100页

作者：唐德礼耿漫蒲世豪邵先华谢锋莫志涛

材料表面改性领域的最新发展要求注离子改性范围在纳米量级,离子能量从几个eV到几百个eV,且必须具有强束流。通过离化团束(ICB)技术就可实现上述要求。团粒是几十、几百或数千个原子或分子的聚合体,它很容易被电离和加速。1972年,Takag... 详细信息

材料表面改性领域的最新发展要求注离子改性范围在纳米量级,离子能量从几个eV到几百个eV,且必须具有强束流。通过离化团束(ICB)技术就可实现上述要求。团粒是几十、几百或数千个原子或分子的聚合体,它很容易被电离和加速。1972年,Takagi等人通过一个喷嘴利用高温蒸发和膨胀进入真空形成了室温固体团粒,从此开始了离化团束沉积技术的发展。在常规离子束技术中采用原子或分子态离子,而离化团束采用电离的原子团。与单个原子束相比较,团粒束有不同的辐照效应,诸如沉积、溅射、损伤累积和动态退火等。团粒离子对材料的碰撞为表面处理

关键词：离化团沉积薄膜

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‘无触发’磁过滤式阴极真空弧等离子体源

‘无触发’磁过滤式阴极真空弧等离子体源

''2001全国荷电粒子源、粒子束学术会议

作者：唐德礼童洪辉蒲世豪马文强陈庆川龚晓荣核工业西南物理研究院

真空弧不仅广泛应用于高电压和高电流的真空开关,而且由于它的高电离度也被广泛应用于薄膜沉积和离子注入。真空弧触发一般可以采用机械触发、高电压触发和激光触发。但是,这些触发方式都需要在阴极表面施加额外的能量。本文阐述了一种... 详细信息

真空弧不仅广泛应用于高电压和高电流的真空开关,而且由于它的高电离度也被广泛应用于薄膜沉积和离子注入。真空弧触发一般可以采用机械触发、高电压触发和激光触发。但是,这些触发方式都需要在阴极表面施加额外的能量。本文阐述了一种新的‘无触发’磁过滤式阴极真空弧等离子体源。它利用阳极和阴极之间的100-200V的低电压来点燃真空弧,不需要额外的触发电极。从阴极表面喷射出的等离子体流通过一个90度的大颗粒磁过滤弯管引出。30mT的环形磁感应强度足够有效去除等离子体中的大颗粒。该离子源工作于脉冲模式,脉冲宽度为1-5ms,重复频率为1-10Hz。

关键词：真空弧触发磁过滤等离子体源

来源： cnki会议评论

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中频倍压整流在小型直流高压电源中的应用

真空 2016年第1期53卷 62-65页

作者：冷利军蒲世豪但敏陈常核工业西南物理研究院四川成都610041

直流高压电源作为离子注入机的重要组成部分,其控制方式、工作频率、拓扑结构等的差异,都会对注入机系统运行效率和稳定性产生巨大的影响。离子注入机系统使用直流高压电源为离子加速系统提供能量,加速电压通常在5k V-100k V之间,离子... 详细信息

直流高压电源作为离子注入机的重要组成部分,其控制方式、工作频率、拓扑结构等的差异,都会对注入机系统运行效率和稳定性产生巨大的影响。离子注入机系统使用直流高压电源为离子加速系统提供能量,加速电压通常在5k V-100k V之间,离子束电流强度小于50mA。本文主要论述了一种小型直流高压电源的线路结构和中频倍压整流电路的优化设计。实验结果表明该直流高压电源不仅稳定度高、可靠性好、操控方便,并且更加小型化。

关键词：直流高压中频倍压整流

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一种应用于碳纳米管制备的交流脉冲电源研制

真空 2015年第5期52卷 70-74页

作者：陈常蒲世豪冷利军郑雪核工业西南物理研究院四川成都610207

研制了一台零电压软开关中频交流脉冲放电电源,应用于碳纳米管的制备,以乙炔作为碳源,在反应容器中通入氦气,在两电极之间激发出电弧为碳纳米管生长提供环境。本文给出了交流脉冲电源的设计思路和实现方案。该电源采用三相桥式不可控整... 详细信息

研制了一台零电压软开关中频交流脉冲放电电源,应用于碳纳米管的制备,以乙炔作为碳源,在反应容器中通入氦气,在两电极之间激发出电弧为碳纳米管生长提供环境。本文给出了交流脉冲电源的设计思路和实现方案。该电源采用三相桥式不可控整流拓扑电路、PWM整流电路、半桥逆变电路的方案。根据放电过程中电流急剧上升的特点,绕制了具有高漏感的变压器,利用变压器漏感来抑制放电过程电流上升的速率,同时实现了IGBT的零电压开通。该电源输出峰值电压5kv-12kv连续可调,频率为8k Hz,脉宽占空比16%~20%可调。通过对放电试验结果的观测,此电源各项指标运行正常,工作稳定,电磁干扰小,具有良好的应用价值。

关键词：中频逆变零电压开通慢降栅压

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低频长脉宽高压脉冲电源设计

真空 2014年第5期51卷 22-24页

作者：毛振宇蒲世豪陈东来陈稳核工业西南物理研究院四川成都610041

本文针对离子注入工艺的特定要求,采用buck拓扑结构,以IGBT为斩波器件,并结合单片机与CPLD技术,研制了一种低频长脉宽的高压脉冲数字电源。通过离子注入试验并结合工艺研究验证了该电源的实用性和稳定性。

关键词： buck拓扑单片机 CPLD SG3525 脉冲变压器