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《湖北民族学院》 2018年
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介质阻挡放电装置与放电特性研究

周彬彬  
【摘要】:介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,简称DBD)技术已在臭氧合成、光源照明、等离子体显示、原子光谱等方面都获得了广泛的研究及应用。如何研制出满足微型原子化器放电需求的介质阻挡放电(DBD)装置是深入研究原子化装置的关键所在。为此,本文主要研究介质阻挡放电放电特性及一种用于微型原子化器的介质阻挡放电装置。本文内容主要包括介质阻挡放电技术及原理分析、基于Ansys介质阻挡放电特性的仿真分析,适用于微型原子化器的介质阻挡放电(DBD)装置软硬件设计。文中对介质阻挡放电技术及原理进行了分析,并对适用于微型原子化器的介质阻挡放电电极结构及等效电路进行了探讨。针对于介质阻挡放电特性研究,文中基于Ansys软件对平板型介质阻挡放电(DBD)装置进行了电子密度分布的仿真分析,如不同的介质阻挡材质、激励电极形状、介质厚度、放电间隙及激励电压等参数对平板型DBD放电装置电子密度的影响,仿真分析结果为后续研究介质阻挡放电(DBD)装置的结构奠定理论基础。针对于介质阻挡放电(DBD)装置软硬件设计,以STM32单片机为控制核心,通过控制SG3525芯片实现对输出波形的脉冲宽度以及频率的调整,再通过输出波形对IGBT控制,以实现输出电压的控制。其硬件电路主要包括220V可调变压器电路、整流滤波电路、全桥逆变电路、脉冲调制控制电路、显示电路以及保护电路等。软件设计主要包含LCD液晶显示子程序、温度检测子程序、频率检测子程序、电压检测子程序、红外遥控子程序等。最后对系统软硬件进行了测试。测试结果表明:该DBD装置电源输出频率能实现0~100kHz可调控制,输出电压可实现0~20kV可调。这种基于单片机+脉冲调制控制芯片(如SG3525)的混合式脉冲调制方法其控制精确度较高,能有效地实现输出电压精细控制,特别适合用于微型原子化器的介质阻挡放电。
【学位授予单位】:湖北民族学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O461

【参考文献】
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