电磁发射用脉冲电源的设计
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制作电磁脉冲的技巧标题:探索电磁脉冲制作的技巧:从基础到高级引言:电磁脉冲(EMP)是一种强大且具有潜在破坏力的现象,能够对电子设备和电网基础设施造成灾难性影响。
然而,了解和熟练掌握制造EMP的技巧并不仅限于黑客或恶意分子。
本文将从基础到高级,全面探讨制作EMP的技巧,旨在提供读者对这个领域的全面理解。
第一部分:电磁脉冲的基础知识首先,我们将介绍EMP的基本概念和工作原理。
解释EMP是如何产生的,以及其对电子设备和基础设施的潜在影响。
我们将探讨不同类型的EMP,包括高能脉冲(HEMP)、中能脉冲(LEMP)和短时脉冲(SEMP),并了解它们的特点和应用领域。
接下来,我们将深入研究EMP的传播特性和衰减规律。
我们将讨论电磁波的传播方式、环境因素对其传输效果的影响,以及不同材料的屏蔽效能。
此外,我们还将解释波前和波后效应以及它们对EMP传播的影响。
第二部分:低级EMP制作技巧在这一部分,我们将重点介绍一些基础的EMP制作技巧。
这些技巧旨在帮助读者了解EMP的基本构成和制作过程。
我们将介绍制作基于脉冲电源的简单EMP装置所需的元件和电路。
此外,我们还将讨论简单的电磁辐射天线设计和放大器的使用方法。
除此之外,我们还将介绍一些基本的EMP测试方法。
这些测试方法将帮助读者评估所制作EMP装置的效能和输出能力。
我们将探讨EMP的功率测量、频谱分析以及对不同设备和系统的实际影响测试等方面的内容。
第三部分:高级EMP制作技巧在这一部分,我们将深入探讨一些高级EMP制作技巧。
这些技巧需要更高级的电子知识和技能。
我们将介绍如何构建更复杂的EMP发射系统,包括脉冲功率放大器、优化的辐射天线设计和调制技术。
此外,我们还将讨论EMP系统的定制化和优化。
我们将介绍如何根据特定目标和要求来设计自定义的EMP装置。
我们将探讨不同材料的选择、电路优化和辐射特性的调节等相关内容。
总结与回顾:通过本文的探索,我们对制作电磁脉冲的技巧有了全面的了解。
开关电源设计(精通型)一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断,实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中,开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压,通过开关变压器实现电压的升降,经过输出整流滤波电路,得到稳定的直流电压。
2. 分类(1)PWM(脉冲宽度调制)型开关电源:通过调节脉冲宽度来控制输出电压,具有高效、高精度等特点。
(2)PFM(脉冲频率调制)型开关电源:通过调节脉冲频率来控制输出电压,适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计(1)选用合适的磁芯材料,保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
(2)合理设计变压器的绕组匝数比,以满足输出电压和电流的要求。
(3)考虑变压器损耗,包括铜损、铁损和杂散损耗,确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用(1)开关频率:根据开关电源的设计要求,选择合适的开关频率。
(2)电压和电流等级:确保开关器件能承受最大电压和电流。
(3)功率损耗:选择低损耗的开关器件,提高开关电源的效率。
(4)驱动方式:根据开关器件的特点,选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计(1)稳定性:确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
(2)精度:提高控制电路的采样精度,降低输出电压的波动。
(3)保护功能:设置过压、过流、短路等保护功能,提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压:AC 85265V输出电压:DC 24V输出电流:4.17A效率:≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯,计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标,选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片,设计控制电路,实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台,对设计的开关电源进行测试,验证其性能指标是否符合要求。
iec 61000-6-4-2011电磁兼容(emc) 第6-4 部分通用标准工业环境用发射标准【1. 引言】1.1 概述本文旨在介绍IEC 61000-6-4-2011电磁兼容(EMC)标准的第6-4部分,即工业环境用发射标准。
随着现代工业生产的发展与智能化程度的提高,电子设备和系统在工业环境中广泛应用。
然而,在这些复杂的环境下,各种电气设备之间可能会发生相互干扰的现象,对其正常运行造成影响。
为了解决这一问题,并保证工业环境中各类电子设备之间的相互兼容性,IEC(国际电工委员会)制定了一系列关于电磁兼容的标准。
其中,IEC 61000-6-4-2011是针对工业环境中电磁干扰发射水平的标准。
本文将详细介绍该标准的背景、应用领域以及相关要求。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分:引言、IEC 61000-6-4-2011电磁兼容介绍、发射标准概述、IEC 61000-6-4-2011发射标准详解以及结论与建议。
在引言部分,将对本文的目的和结构进行说明;其后,在第二部分将介绍IEC 61000-6-4-2011标准的概要、背景以及应用领域;第三部分将对发射标准进行概述,包括定义、重要性以及在工业环境中的作用;随后,在第四部分将详细解读IEC61000-6-4-2011发射标准的内容,并探讨其发射限值要求解析、测量方法以及测试设备要求;最后,我们在第五部分总结对IEC 61000-6-4-2011发射标准的评价,并对未来工业环境下电磁兼容问题提出展望与建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍IEC 61000-6-4-2011标准中关于工业环境用发射标准的内容。
通过深入了解该标准的定义、重要性和应用领域,读者能够更好地理解工业环境下电磁兼容问题,并掌握相关测试方法和设备要求。
本文还将对该标准进行评价与总结,并提供展望和建议,帮助读者更好地处理工业环境中可能出现的电磁兼容问题,以确保电子设备在工业环境中的正常运行。
径向磁场与环向电流作用的电磁发射模式朱英伟;雷勇;周群;姚领;孙照华【摘要】常规线圈型电磁发射器的径向应力远大于轴向加速力,因此构建了径向磁场与环向电流作用的多极矩场电磁发射模式;介绍了多极矩场电磁发射器的系统设计,分析了弹射部分和多级加速部分电磁力的产生,基于抛体电流丝法建立了发射系统的机电方程;采用电磁场有限元与瞬态电路耦合法,仿真分析了单级8极矩场电磁发射的瞬态过程;搭建原理性缩比实验,验证了多极矩场电磁发射模式的可行性。
%The axial acceleration force of the conventional coil electromagnetic launcher is much less than the radial compression force. This paper presents a novel multipole field electromagnetic launcher based on the interaction of radial magnetic field and loop eddy current. The operation principle and conception model are introduced. The electromagnetic acceleration forces of eddy-current catapult and induction acceleration are analyzed. Based on the current filament method, the system dynamic equations are established. By electromagnetic field finite element analysis coupling with circuit, the transient launch process of single stage of octupole field coil electromagnetic launcher is simulated. The experiment results of the principle prototype indicate that the multipole field coil electromagnetic launcher is feasible.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2016(031)018【总页数】5页(P54-58)【关键词】电磁发射;多极矩场电磁发射器;电流丝法;电磁场有限元法【作者】朱英伟;雷勇;周群;姚领;孙照华【作者单位】四川大学电气信息学院成都 610065;四川大学电气信息学院成都610065;四川大学电气信息学院成都 610065;四川大学电气信息学院成都 610065;四川大学电气信息学院成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TM153当前,常规电磁发射器遇到脉冲电源的限制、结构材料等难题。
毕业设计(论文) 设计(论文)题目:电磁发射用脉冲电源的设计电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展,其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。
高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分,也越来越受到人们的关注。
为了满足空间电磁发射技术的需要,高精度脉冲电源系统就显得非常重要,而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。
本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性,并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。
主要完成的工作有:1.建立了脉冲电源主电路的数学模型:介绍了毫秒级(精确到百微秒级)脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍,同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用,同时指明各元件的选择依据,通过理论上的软件仿真,从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。
2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真,获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线,从而确定它们在短时间内(毫秒或者微秒级)的变化效果,并对此进行分析,通过调节,最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。
关键词:电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (24)3.4.1储能电容器的参数设计 (24)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (25)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (28)3.6本章小结 (29)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (30)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (30)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (30)4.3仿真结果分析 (31)4.3.1脉冲电流波形 (31)4.3.2各支路电流和电压波形 (33)4.4本章小结 (36)第五章总结和展望 (37)参考文献 (38)致谢 (41)南京工业大学本科生毕业设计(论文)第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展,使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求,正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。
北创项目中期报告怎么写
项目中期报告:
目前项目已经完成了前两步计划,正在进行第三项任务。
经过大家的努力,掌握了超级电容及电磁发射技术的相关知识,并且对基于超级电容的脉冲电源进行了设计,已完成了其拓扑电路的设计以及参数设计,并且对设计电路完成了Saber仿真,各项指标皆符合预期设想,达到了电磁发射的基本要求。
在设计过程中,由于同学们对于设计经验不足,难以做到一次性设计完成,所以花费了大量时间进行改进和修补,花费了大量时间进行了实验,才完成脉冲电源设计。
接下来的实物搭建需要我们的动手能力,遇到的困难还会很多,但一定会努力完成该项目研究。
项目后期具体工作计划:
目前,我们完成脉冲电源的设计,下一步就是将搭建出脉冲电源的实物,并进行其实用性的测试;测试完成后开始搭建电磁发射装置,并将脉冲电源与发射装置进行合并,开始电磁发射的实验,并对其安全性等一系列参数进行实验研究,并进行不断改进。
目前项目研究成果:
1.基于超级电容的脉冲电源的设计。
2.电路拓扑结构设计。
中期检查活动提示:
中期检查活动主要是分析已取得的研究成果,研讨课题研究的可持续性,重点是反思、归纳、深化、细化。
中期检查活动建议由市级基础教研室课题管理办
公室集中组织,或由所在单位教科研管理部门负责组织实施,并尽可能向社会开放。
一种用于污水处理的脉冲电源研究
王兴贵; 赵金山
【期刊名称】《《电源技术》》
【年(卷),期】2012(36)3
【摘要】研究了一种污水处理的脉冲电源结构,通过对反应器上电压波形以及流光放电时间与交流周期的比值分析,进一步讨论了该比值与反应器上电压幅值和电源频率的关系,设计了脉冲电源的软、硬件电路。
实验结果表明:脉冲电源能够满足反应器流光放电的要求。
【总页数】4页(P388-391)
【作者】王兴贵; 赵金山
【作者单位】兰州理工大学甘肃兰州730050; 甘肃省工业过程先进控制重点实验室甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TM921
【相关文献】
1.一种用于工业静电除尘高压脉冲电源的研制 [J], 张焕发;冯德仁;姚峰
2.一种用于电磁发射的电感电容混合型储能脉冲电源 [J], 刘秀成;王赞基;李军
3.一种用于织物表面处理的高压脉冲电源研究* [J], 杨建湘
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5.一种用于微细电火花加工的甚高频微能脉冲电源 [J], 刘广民; 张勇斌; 王锋; 李建; 荆奇
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毕业设计(论文)设计(论文)题目:电磁发射用脉冲电源的设计所在学院:自动化与电气工程学院专业:电气工程及其自动化班级:电气1001学生姓名:傅仕航指导教师:梅磊起讫日期:2013-12~2014-062014年6月电磁发射用脉冲电源的设计摘要随着电磁发射技术的不断发展,其在国防建设以及国民生产中的应用也越来广泛。
高功率脉冲电源作为电磁发射技术的主要组成部分,也越来越受到人们的关注。
为了满足空间电磁发射技术的需要,高精度脉冲电源系统就显得非常重要,而脉冲电源的主电路拓扑结构的设计就成了一个重要的研究问题。
本论文主要介绍了电磁发射仿真实验中的脉冲电源系统的主电路的拓扑结构、特性,并运用saber电路仿真软件对主电路进行理论仿真。
主要完成的工作有:1.建立了脉冲电源主电路的数学模型:介绍了毫秒级(精确到百微秒级)脉冲电源系统的组成以及重要元件和相关参数进行介绍,同时分析了各个元件在主电路中所起到的作用,同时指明各元件的选择依据,通过理论上的软件仿真,从而确定了脉冲电源系统中各功率元件的参数。
2.通过在saber电路仿真软件中对脉冲电源的电路拓扑结构的仿真,获得电路中不同线路电流、电压随着时间的变化曲线,从而确定它们在短时间内(毫秒或者微秒级)的变化效果,并对此进行分析,通过调节,最终获得最佳的脉冲电源主电路拓扑结构以符合电磁发射对脉冲电源的要求。
关键词:电磁发射、脉冲电源、拓扑结构、仿真With the design of pulse power electromagnetic launchABSTRACTWith the continuous development of electromagnetic launch technology, its application in national defense construction and national production are more widely. High power pulse power as the main part of the electromagnetic launch technology, is becoming more and more get the attention of people.In order to meet the needs of space electromagnetic launch technology, high precision pulse power system is very important, and the design of the main circuit topology of pulse power supply is an important research question. This paper mainly introduced the electromagnetic emission experiments of pulse power system of main circuit topology structure, properties, and using saber circuit simulation software simulation was carried out on the main circuit theory. The main works are as follows:1. Established the mathematical model of pulse power main circuit: Introduces the composition of millisecond pulse power supply system and introduces the important components and related parameters, and analyzes the various elements play a role in the main circuit, at the same time, indicate the components selection basis,through the theory of software simulation, which determine the pulse power supply power components of the system parameters.2. Through the saber in the circuit simulation software simulation of pulse power supply circuit topology, different line current and voltage in the circuit are obtained with the change of time curve, to identify them in a short period of time (milliseconds or microsecond) change effect, and by, adjusting, finally get the best pulse power main circuit topology structure to conform to the requirements of the electromagnetic emission of pulse power supply.Key words: electromagnetic launch, pulse power, topology structure, simulation目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义 (1)1.1.2脉冲电源的背景和意义 (2)1.2课题的研究现状 (3)1.2.1电磁发射技术的国内外研究现状及应用 (3)1.2.2脉冲电源的应用及研究现状 (5)1.3课题的应用前景 (10)1.4 电磁发射用脉冲电源的设计课题的研究意义 (11)1.5本文结构 (12)第二章脉冲电源的原理 (13)2.1等效模型在电源电路中的应用 (13)2.2电磁发射对脉冲电源的要求 (16)2.3本文采用的脉冲形成系统的形式 (18)2.4脉冲电源的设计要求 (19)2.5本章小结 (19)第三章脉冲电源的结构 (20)3.1概述 (20)3.2脉冲电源总体结构 (21)3.3脉冲电源的单个模块拓扑结构 (22)3.4脉冲电源的单个模块中各元器件的参数选择 (23)3.4.1储能电容器的参数设计 (23)3.4.2续流支路吸能电阻R (24)3.4.3调波电抗器L (24)3.4.4放电开关 (25)3.5脉冲电源的多个模块模型 (26)3.5.1多个模块串联结构拓扑 (26)3.5.2利用Marx发生器开关管 (27)3.6本章小结 (28)第四章脉冲电源单个模块结构的saber仿真 (29)4.1仿真电路的制定和元器件参数的选择 (29)4.2初始步长和瞬态分析终止时间的设置 (29)4.3仿真结果分析 (30)4.3.1脉冲电流波形 (30)4.3.2各支路电流和电压波形 (32)4.4本章小结 (35)第五章总结和展望 (36)参考文献 (37)致谢 (40)第一章绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1电磁发射技术的发展及背景意义伴随着物理技术不断的进步和发展,使目前发射装置如大炮、火箭等类型的发射器已经不能满足现代人类对发射能力需求的更高要求,正是在此情况下产生了新一代超高速的电磁发射推进技术。
电磁发射技术的本质原理是洛仑兹定律:当电流流过磁场时,将会受到与电流、磁场均垂直的洛仑磁力,也就是物理学上的安培力,这个力会使得位于磁场中的带电物体做加速运动。
带电物体可以是弹丸、飞机、导弹、炮弹、卫星、火箭等物体。
电磁轨道发射技术产生的原因与军事应用相关。
传统的化学能发射武器(火箭、火炮等),经历了比较漫长的发展过程。
尽管常规的化学能武器相比于机械发射装置,在储能密度和功率密度方面高得很多,然而随着科学技术的进步,它已经不能满足人类对发射能力(超高速和超高能量)的更高要求[1]。
因而新一代的超高速电磁发射技术就产生了。
电磁轨道炮是通过电磁力的推进来发射的,从结构上来说可以分为三个部分:脉冲形成结构(Pulse forming structure,即PFS),大炮的炮体部分以及电枢部分[2]。
脉冲形成结构是高功率脉冲电源的主要组成部分,作为电磁能输出的控制环节,通过储存初始的电能,并调节释放电能规律从而满足电磁轨道发射的基本需求。
轨道炮的负载是低阻抗的负载,虽然它对电压的要求不高,但是对电流要求却比较苛刻,固体电枢轨道炮的理想最佳驱动电流是梯形脉冲电流,其峰值要求几百kA 至MA,峰值上升时间比较短,峰值持续时间达到毫秒量级。
要使电磁轨道发射技术的使用阶段进入空间武器装备化时期,脉冲电源系统要求高度的可靠性、高精确性、易控性以及高储能密度,并且具有可移动性、紧凑性,因而脉冲功率系统放电效率、能量储存密度和放电的灵活性、可靠性以及紧凑性和小型化必须得到提高。
为了实现这一目标,需要对用于电磁轨道发射装置中的脉冲电源系统进行从整体结构到各器件的单元以及系统中的各种参数影响规律进行预先的研究,从而为设计系统和过程实现中出现的技术问题提供解决途径。
1.1.2脉冲电源的背景和意义现代电源技术是在主要应用电力电子半导体器件下,综合自动控制技术、计算机技术和电磁技术的多学科边缘交叉技术,是属于电力电子与电力传动技术的范畴,是现代电力电子技术的具体应用。
随着社会的高速发展,电力电子技术的发展带动了电源技术的发展,而电源技术的发展又有效地促进了电源产业的发展。
电源技术在社会发展中扮演了越来越重要的角色,无论是日常生活还是最尖端的科学都离不开电源技术的支持,而电源技术和产业对提高一个国家劳动生产率(Labor productivity)的能力,即提高一个国家的单位能耗的产出水平,具有非一般的作用。
到目前为止,电源已成为一种非常重要的科技基础和产业,其总体发展趋势为高效、高频、低压、大电流化、高密度化和多元化。
同时,它的封装结构和外形尺寸日趋国际化,为了适应全球一体化大市场的要求。
电源设备是用来实现变换电能和传递功率,是一种技术含量很高、知识面很宽、更新换代很快的产品。
现今已经广泛应用到农业、工业、运输、交通、能源、航天、航空、航运、信息、教育、国防、文化等领域。