脉冲 计算平均功率
脉冲功率技术
目录目录 0摘要 (1)一、脉冲功率技术的发展历史及现状 (2)二、脉冲功率技术的储能技术 (4)2.1惯性储能 (4)2.1.1直流发电机 (5)2.1.2单极脉冲发电机（HPG） (5)2.1.3同步发电机 (6)2.1.4主动补偿脉冲发电机 (7)2.2电容储能 (8)2.2.1电容器组放电 (8)2.2.2电容器组放电技术要点 (8)2.3电感储能 (9)2.3.1电感与电容器储能密度比较 (9)2.3.2电感储能的缺点 (10)三、串联谐振CCPS恒流充电 (11)3.1串联谐振CCPS概述 (11)3.2串联谐振CCPS工作原理 (11)3.3串联谐振CCPS恒流充电的MATLAB仿真 (14)总结 (16)参考文献 (17)脉冲功率技术摘要所谓脉冲功率技术是指将很大的能量（通常为几百千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中通常为电容器、电感器等, 然后通过快速开关（动作时间在毫微秒左右）将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的功率（兆瓦左右）。
脉冲功率技术研究的主要内容是如何经济地和可靠地储存能量, 并将大能量和大功率有效地传输到负载上。
不断提高的能量、功率、上升时间和平顶度、重复率、稳定性和寿命的要求, 给脉冲功率技术提出了一系列的科学技术问题。
本文介绍了，给储能元件电容充电的一种恒流充电电源，分析了CCPS充电的原理以及实现问题。
关键词：脉冲功率，CCPS,恒流充电，储能技术脉冲功率技术及其应用一、脉冲功率技术的发展历史及现状脉冲功率技术（PPT,Pulsed Power Technology）正式作为一个独立的部门发展,还是近几年的事。
事实上作为脉冲功率技术基础的脉冲放电, 早就存在于大自然中。
而对脉冲放电的研究则开始于研究天然雷电特性, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。
当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。
四十年代末期, 就有人开始注意到亚微秒及毫微秒级的高压强流脉冲放电形式。
华中科技大学《激光原理》考研题库及答案
华中科技大学《激光原理》考研题库及答案1．试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？答：粒子数分别为：188346341105138.21031063.6105.01063.61⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==---λνc h qn 239342100277.51031063.61⨯=⨯⨯⨯==-νh q n2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。
(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？答：（1）(//m n E E m mkTn nn g en g --=）则有：1]3001038.11031063.6exp[2393412≈⨯⨯⨯⨯⨯-==---kTh e n n ν（2）K T Te n n kT h 3623834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[⨯=⇒=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==----ν3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。
设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。
求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？答：（1）1923181221121011.3]27001038.11064.1exp[4----⨯=⨯⨯⨯-⨯=⇒=⋅⋅n n e g n g n kTh ν且202110=+n n 可求出312≈n（2）功率＝W 918810084.51064.13110--⨯=⨯⨯⨯4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比q q 激自1=2000，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ⋅⨯=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求q q 激自为若干？答：（1）3173436333/10857.31063.68)106.0(2000188m s J h h c q q ⋅⨯=⇒⨯⨯⨯=⇒=---ννννρρπρπλρνπ＝自激（2）943436333106.71051063.68)106328.0(88⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---πρπλρνπννh h c q q ＝自激5．在红宝石Q 调制激光器中，有可能将全部Cr 3＋(铬离子)激发到激光上能级并产生巨脉冲。
激光脉冲的平均功率和功率
一台脉冲激光器，脉冲发射能量是1焦耳/次，脉冲频率是50Hz，则每秒钟发射激光50次，每秒钟内做功的平均功率为：50X1焦耳=50焦耳，所以，平均功率就换算为50瓦。再举例说明峰值功率的计算，一台绿光脉冲激光器，脉冲能量是0.14mJ/次，每次脉宽20ns,脉冲频率100kHz，
能量密度=（单脉冲能量*所用频率 ）/ 光斑面积算
通常也用单位时间内的总能量除以光斑面积
峰值功率=脉冲能量除以脉宽
平均功率=脉冲能量*重复频率（每秒钟脉冲的个数）
脉冲激光器的能量换算
脉冲激光器的发射激光是不连续，一般以高重频脉冲间隔发射。发射能量以功的单位焦耳(J)计，即每次脉冲做功多少焦耳。
连续激光器发射的能量以功率单位瓦特(W)计量，即每秒钟做功多少焦耳，表示单位时间内做功多少。
从脉冲激光器的平均功率看，该镜片是能承受不被损伤的，但从脉冲激光器的峰值功率看，是大于该镜片的激光损伤阈值的。所以，综合判断，该ZnSe镜片不宜用于此脉冲激光器。如果有条件，对脉冲激光器镜片，应当分别测试平均功率和峰值功率的激光损伤阈值。
Ave.Power：平均功率Pulseenergy：脉冲能量PulseWidth：脉宽PeakPower:峰值功率Rep.Rate：脉冲频率ps：皮秒，10-12Sns：纳秒，10-9SM:兆，106J:焦耳W:瓦
平均功率为：0.14mJX100k=14J/s=14W，即平均功率为14瓦；峰值功率是每次脉冲能量与脉宽之比，即
峰值功率：0.14mJ/20ns=7000W=7kW,峰值功率为7千瓦。
要想知道镜片的脉冲激光损伤阈值是否在承受极限内，既要计算脉冲激光的峰值功率，也要计算脉冲激光的平均功率，综合考虑。
如某ZnSe镜片的激光损伤阈值时是500MW/cm2,使用在一台脉冲激光器中，脉冲激光器的脉冲能量是10J/cm2，脉宽10ns，频率50kHz。首先，计算平均功率：10J/cm2X50kHz=0.5MW/cm2其次，再计算峰值功率：10J/cm2/10ns=1000MW/cm2
一种80kV高压脉冲变压器设计
Telecom Power Technology设计应用kV高压脉冲变压器设计邹祖娇（合肥华耀电子工业有限公司，安徽合肥介绍了一款用于电除尘设备脉冲高压电源中高压脉冲变压器的设计方法，主要分析脉冲变压器的关键设计点，并建模进行电场仿真。
结果表明，产品上机工作正常并可靠运行。
高压电源；脉冲变压器；电场仿真Design of an 80 kV High Voltage Pulse TransformerZOU Zu-jiaoECU Electronics Industrial Co.，Ltd.，HefeiThe design method of a high voltage pulse transformer used in pulse high voltage power supply of electrostatic precipitator is introduced. The key design points of the pulse transformer are mainly analyzedis carried out based on the model. The results show that the product works normally and reliably on the computer.pulse transformer；electric field simulationVoltage [V]1.2000e+0051.1249e+0051.0498e+0059.7476e+0048.9968e+0048.2460e+0047.4951e+0046.7443e+0045.9935e+0045.2427e+0044.4919e+0043.7411e+0042.9903e+0042.2395e+0041.4887e+0047.3787e+003-1.2935e+002。
脉冲激光能量参数关系_脉冲激光器的能量换算
脉冲激光能量参数关系_脉冲激光器的能量换算激光器从运行上分为连续激光器和脉冲激光器。
脉冲激光器是指单个激光脉冲宽度小于0.25秒、每间隔一定时间才工作一次的激光器，它具有较大输出功率，适合于激光打标、切割、测距等。
常见的脉冲激光器有固体激光器中的钇铝石榴石（YAG）激光器、红宝石激光器、钕玻璃激光器等，还有氮分子激光器、准分子激光器等。
调Q和锁模是得到脉冲激光的两种最常用的技术。
本文首先介绍了脉冲激光器的分类及脉冲激光器的激光级别，其次阐述了脉冲激光能量参数关系及能量换算，最后介绍了常用的脉冲激光器，具体的跟随小编一起来了解一下。
脉冲激光器的分类1、短脉冲激光器2、长脉冲激光器脉冲激光器激光级别第一级：在正常操作情况下，不会产生对人有伤害的光辐射。
第二级：其辐射范围在可见光谱区，其AEL值相当于在第一级产品的辐射中暴露0.25秒时的值。
该级产品需要附加警告标记，进行安全测试。
第三级：分成3a与3b两级。
3a级别对于具有对强光正常躲避反应的人来说，不会对裸眼造成伤害，但是对于通过使用透镜仪器进行观察的情况，就会对人眼造成伤害。
3b级产品包括在200nm至1000000nm范围内的辐射，如果裸眼直视就会造成意外伤害。
对其的管理及控制要比第二级严格。
第四级：AEL在第三级以上，不但在直视时会对人眼造成伤害，在其他情况下也会造成以外伤害。
不但对眼睛，也可能伤及皮肤，甚至引起火灾。
对该类产品要进行严格的管理及控制。
脉冲激光能量参数关系_脉冲激光器的能量换算脉冲激光器的发射激光是不连续，一般以高重频脉冲间隔发射。
发射能量以功的单位焦耳（J）计，即每次脉冲做功多少焦耳。
连续激光器发射的能量以功率单位瓦特（W）计量，即每秒钟做功多少焦耳，表示单位时间内做功多少。
脉冲功率技术
目录目录 0摘要 (1)一、脉冲功率技术的发展历史及现状 (2)二、脉冲功率技术的储能技术 (4)2.1惯性储能 (4)2.1.1直流发电机 (5)2.1.2单极脉冲发电机（HPG） (5)2.1.3同步发电机 (6)2.1.4主动补偿脉冲发电机 (7)2.2电容储能 (8)2.2.1电容器组放电 (8)2.2.2电容器组放电技术要点 (8)2.3电感储能 (9)2.3.1电感与电容器储能密度比较 (9)2.3.2电感储能的缺点 (10)三、串联谐振CCPS恒流充电 (11)3.1串联谐振CCPS概述 (11)3.2串联谐振CCPS工作原理 (11)3.3串联谐振CCPS恒流充电的MATLAB仿真 (14)总结 (16)参考文献 (17)摘要所谓脉冲功率技术是指将很大的能量（通常为几百千焦耳至几十兆焦耳）储存在储能元件中通常为电容器、电感器等, 然后通过快速开关（动作时间在毫微秒左右）将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上, 以得到极高的功率（兆瓦左右）。
脉冲功率技术研究的主要内容是如何经济地和可靠地储存能量, 并将大能量和大功率有效地传输到负载上。
不断提高的能量、功率、上升时间和平顶度、重复率、稳定性和寿命的要求, 给脉冲功率技术提出了一系列的科学技术问题。
本文介绍了，给储能元件电容充电的一种恒流充电电源，分析了CCPS充电的原理以及实现问题。
关键词：脉冲功率，CCPS,恒流充电，储能技术一、脉冲功率技术的发展历史及现状脉冲功率技术（PPT,Pulsed Power Technology）正式作为一个独立的部门发展,还是近几年的事。
事实上作为脉冲功率技术基础的脉冲放电, 早就存在于大自然中。
而对脉冲放电的研究则开始于研究天然雷电特性, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。
当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。
四十年代末期, 就有人开始注意到亚微秒及毫微秒级的高压强流脉冲放电形式。
但是, 一方面由于当时客观要求并不迫切；另一方面, 这样快的脉冲放电, 无论在产生技术上, 或者在测量技术上都存在着一定的困难。
激光切割机工艺中的脉冲占空比和频率的关系
激光切割机⼯艺中的脉冲占空⽐和频率的关系在激光切割机的切割⼯艺参数中，会有脉冲占空⽐这⼀选项，很多对激光切割⼯艺参数不熟的操作⼈员可能会不理解这个参数是⽤来做什么的，下⾯⾼能激光来给⼤家详细的介绍⼀下。
什么是脉冲占空⽐，脉冲占空⽐是指每⼀脉冲中光束照射时间所占的⽐例。
频率就是⼀个脉冲⾥峰值功率出现的次数，占空⽐就是在⼀个脉冲⾥，峰值功率也低⾕功率的⽐值。
根据平均功率（Pa）和占空⽐（D）的关系，可以按如下公式计算出脉冲峰值功率（Pp） 脉冲峰值功率Pp与激光切割⾯粗糙度民的关系。
脉冲切割条件时，使切割速度u与频率fp保持不变。
所⽰切割⾯的粗糙度是分别对1.2MM、3.2MM、6.0MM厚碳钢材料的上部 (Ru）与下部（Rd）进⾏测量的结果。
所有的板厚都显⽰为上部激光切割⾯粗糙度⽐下部切割⾯粗糙度好；脉冲峰值功率越⼤，切割⾯粗糙度度就越好。
脉冲峰值功率与热影响层宽度的关系。
热影响层宽度（H）是在上部（Hw)中部（Hm）下部 (Hd）三处进⾏测量的结果。
热影响层zui宽的是下部（Hd）从中部（Hm）到上部（Hw）热影响层宽度呈减⼩趋势。
脉冲峰值功率越⼤，热影响层宽度就越⼩，特别是切缝的下部受脉冲特性影响表现得尤为明显，热影响层随脉冲峰值功率的变化⽽变化的⽐例相对⽐较⼤。
总结：在平均功率⼀定时，脉冲的占空⽐减⼩，则峰值功率会变⼤。
每次脉冲照射时的能量会相应增加，每⼀脉冲的加⼯量增加，会使板厚⽅向的加⼯能⼒提⾼。
另外，由于停⽌时间也会同时增加，抑制烧或熔损的冷却能⼒也会相应增强。
反之，如脉冲的占空⽐很⼤，脉冲会向CW双条件接近，板厚⽅向的激光加⼯能⼒和冷却能⼒都会相应降底，也会使低速激光加⼯中对过烧、熔损现象的抑制能⼒降低。
分别以减⼩峰值脉冲的条件进⾏穿孔加⼯后各戴⾯的对⽐图，充分体现出了脉冲特性对加⼯的影响。
激光器的中⼼频率与⼯作频率：激光器的光谱是⼀个“⼭峰”的形状，峰尖对应的频率称为主频，但⼭峰有宽度，激光器同样能在其他的频率⼯作，所以说，主频是在额定温度，额定功率等状况下激光器的频谱特性。
脉冲重复频率,脉冲宽度
激光打标机在客户心里不再是高不可及的设备，越来越多利用激光打标机来加工的产品进入人们的生活中，例如iPhone6、ipad后壳的字样，数码相机logo，手机充电器的文字图案等。
那么，您又对激光的了解有多少呢？以下将为您介绍一些关于激光打标机性能参数的专业术语的解释，比如脉冲重复频率，脉冲宽度都是什么意思？
1、峰值功率（Peakpower）：这是脉冲激光器的专有名词，同时也是脉冲激光器的一项重要性能指标。
它代表着单个脉冲所能达到的最高功率。
单位为瓦特（W）。
2、脉冲宽度（Pulsewidth）：简称脉宽，是指单个脉冲的持续时间，因此，它是一个时间衡量单位，有毫秒（ms）、微秒（us）、纳秒（ns）、皮秒（ps）、飞秒（fs）等各种量级。
量级越小，激光作用持续时间越短。
3、脉冲能量（Pulseenergy）：指的是单个脉冲携带的激光能量。
是峰值功率与脉冲宽度的乘积。
单位为焦耳（J）。
例如当峰值功率为10千瓦，脉冲宽度为100纳秒时候，脉冲能量E=10kwX100ns=1mj。
4、脉冲重复频率（Pulserepetitionrate）：等同于一秒内脉冲重复出现的次数。
单位为赫兹（hz）。
5、平均功率（Averagepower）：是指一个重复周期内单位时间所输出的激光能量。
是脉冲能量与脉冲重复频率的乘积。
单位为瓦特（W）。
6、峰值功率密度（Peakpowerdensity）：是指单位面积内激光功率，由激光功率和激光起作用的面积共同决定的一项指标。
单位为瓦特/平方厘米（W/CM2）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
脉冲计算平均功率
以脉冲计算平均功率
脉冲是指电流或电压在一段时间内的突然变化，通常是短暂的、高幅值的波形。
在电路和通信系统中，脉冲信号广泛应用于各种场合，例如雷达、激光、遥控、计算机等。
在对脉冲信号进行分析时，计算平均功率是一项重要的任务。
平均功率是指在一定时间内，信号的功率平均值。
对于周期性信号，我们可以通过求取一个周期内的功率平均值来计算平均功率。
但对于脉冲信号来说，由于其波形特殊，不能直接使用这种方法来计算平均功率。
那么，如何计算脉冲信号的平均功率呢？下面我们将以脉冲为例，介绍一种常用的计算方法。
我们需要了解脉冲信号的特点。
脉冲信号通常由一个基本脉冲和重复周期组成。
基本脉冲是脉冲信号的一个周期内的波形，而重复周期是指脉冲信号重复出现的时间间隔。
对于一个周期性的脉冲信号，我们可以将其看作是由若干个基本脉冲叠加而成。
因此，我们可以将脉冲信号的平均功率表示为每个基本脉冲的功率平均值与基本脉冲的重复频率之积的总和。
具体计算方法如下：
1. 首先，测量并记录基本脉冲的幅值和宽度。
幅值是指脉冲信号在峰值处的电压或电流值，宽度是指脉冲信号从起始点到终止点的时间间隔。
2. 计算基本脉冲的功率。
功率可以通过幅值的平方除以负载电阻来计算，即 P = V^2 / R，其中 P 是功率，V 是幅值，R 是负载电阻。
3. 测量并记录基本脉冲的重复频率。
重复频率是指脉冲信号每秒钟重复出现的次数。
4. 将每个基本脉冲的功率与重复频率相乘，并将结果累加，得到脉冲信号的平均功率。
需要注意的是，以上计算方法适用于周期性脉冲信号，对于非周期性脉冲信号，可以将其近似看作是周期性脉冲信号的一部分。
除了以上方法，还有其他一些计算平均功率的方法，如通过测量脉冲信号的能量和时间来计算平均功率。
这些方法在不同情况下都有其适用性，需要根据具体的需求选择合适的方法。
通过将脉冲信号看作是由基本脉冲叠加而成的周期性信号，我们可以通过计算每个基本脉冲的功率平均值与重复频率之积的总和来计算脉冲信号的平均功率。
当然，不同的脉冲信号可能需要采用不同的计算方法，因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
希望通过本文的介绍，读者能够了解脉冲信号的特点以及计算平均功率的方法，并在实际应用中灵活运用。
脉冲信号在现代科技和通信领域中有着广泛的应用，掌握计算平均功率的方法将有助于对脉冲信号进行深入研究和应用。