大功率脉冲电源与节能
脉冲电源的原理与应用
脉冲电源的原理与应用1. 脉冲电源的基本原理脉冲电源是一种产生脉冲信号并将其转换为电能的设备。
要理解脉冲电源的工作原理，首先需要了解以下关键概念：1.1 脉冲信号脉冲信号是一种具有高幅度和短持续时间的电信号。
它由突发的大电流或电压冲击产生，并在一小段时间内迅速变化。
脉冲信号通常用于电子设备中的特定应用，例如测量、通信和电器控制等。
1.2 稳压电源稳压电源是指能够在负载变化时保持恒定输出电压的电源。
它通常由稳压器电路和电源变压器组成。
脉冲电源可以使用稳压电源作为其电能转化的基础。
1.3 变压器变压器是电力系统中常用的电气设备，用于改变交流电的电压等级。
脉冲电源中的变压器主要用于将输入电压转换为适合特定应用的输出电压。
1.4 整流器整流器用于将交流电转换为直流电。
在脉冲电源中，整流器常用于将变压器输出的交流电转换为直流电，以供脉冲电源的其他部分使用。
2. 脉冲电源的应用领域脉冲电源由于其特殊的电能转换特性，被广泛应用于以下领域：2.1 无线通信脉冲电源用于为基站、移动通信设备和无线传感器等提供稳定的电源。
其高效能转换特性使得脉冲电源在无线通信领域中备受青睐。
2.2 测量仪器许多测量仪器需要短暂且高能量的脉冲电源。
脉冲电源在测试设备、示波器和信号发生器等测量仪器中的应用非常重要。
2.3 电子设备脉冲电源在电子设备中的应用广泛。
例如，它们用于驱动电子闪光灯、激光器、电子镜等高能量设备，也可以用于峰值检测电路、宽带放大器等信号处理设备。
2.4 医疗设备某些医疗设备，如心脏起搏器和医用激光器，需要稳定而可靠的能量供应。
脉冲电源在医疗设备中起着至关重要的作用，保证设备的正常工作。
3. 脉冲电源的优势和挑战脉冲电源相较于传统的电源技术具有以下优势：3.1 高效能转换脉冲电源能够高效地将电能转换为脉冲信号，从而减少能源的浪费和损耗。
3.2 小型化和轻量化脉冲电源常使用高频变换方式，使得设备可以更小巧、轻量化，适用于特殊场合和便携式设备。
(完整)高功率脉冲电源
HK系列高功率脉冲电源一．概括所谓高功率其实不是指电源的输出功率大，而是指将低功率存贮压缩后，在瞬时开释出大能量脉冲。
该项技术主假如用在拥有激发性质的负载上，用以在瞬时获取更高的激发成效。
因为功率在储存时期不用耗能量，所以电源效率获取大大加强，电能利用率比传统电源高 1 个甚至几个量级，负载上几乎不会产生热量消耗。
因为实现原理复杂，对原器件要求苛刻等原由，当前国内几乎没有商业化产品，只限在大功率微波源、激光器、电磁轨道炮、电子对撞机等军事科技领域。
但小型化产品已经开始出此刻有关院校和各样实验室中。
我们就是在这类状况下开发出近似功能的适用化脉冲电源。
所谓近似是因为我们采纳的是前级压缩技术，用压缩后的脉冲驱动功率元件，比直接末级压缩仍有必定的差距，因为末级压缩技术需要更高地研发成本。
还有就是我们针对的应用对象不具备那样高的价值。
自然与传统电源对比它仍旧拥有很高的效率，各项指标超出 1 倍以上。
仍属于高功率电源范围。
二．电路构成1、办理器微办理器是采纳意法半导体（ST）企业生产的STM32F系列Cortex-M3 内核的 32 位产品。
办理器主用来产生基准时钟频次和各样信号的收集和运算。
依据收集到的各样包含键盘输入、运行中的电压、电流、频次、占空比、主元件运转中的温度等信号，判断电源的工作状态，依据运算结果指挥整个电路达成保护、跟踪调整等工作，并将结果显示在控制面板上。
2、控制电路控制电路经过两个控制面板达成对电源的控制和参数读取。
主控制面板包含 5 个按键，分别是占空比+、占空比 - 、频次 +、频次 - 和频次位选择。
分别用来调整占空比和频次，此中频次位选择是用来选择调整个位、十位、百位、千位或万位的哪一位来调整，以节俭调整时间。
副控制面板包含上下两个翻页，分别用来翻阅运转中的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率等运转参数。
3、显示电路显示电路经过 2 个显示面板来显示运转中的参数。
主显示面板用来显示运转频次和占空比、副显示面板用来显示运转中的电气参数。
关于汽车加装高频脉冲交流电能后能够节能的原理介绍
关于汽车加载高频脉冲交流电能可以节能减排的机理探讨直流电的本质特点是，在导线中自由电子是一直在流动的状态，在电压（电动势）的作用下从高电位（负极，产生电子的高压端）流向低电位（正极，低压端），经过整个电路系统后从负极流到正极（但是在实际应用中都是定位为从正极流到负极，也是相沿成俗的概念），这是从理论上讲的，所假设的电路是由一根导组成的，只有纯电阻阻抗，实际上这种假设的电路在实际的具体应用中是不存在的，在汽车的整个电路中不但有纯电阻阻抗，还有电感性阻抗（感抗，具体就是各种线圈）和电容性阻抗（容抗，具体是各种电容器），整个汽车的电路中上述三种阻抗都存在，计算时统称为“电抗”。
交流电的本质特点是，在导线中自由电子并不是一直流动的，而是在不停的来回“振荡”，只是将能量从高电压端传递到低电压端，交流电与直流电有本质的不同，在电容性阻抗中是可以通过的，在电感性阻抗中虽然可以通过但是呈现很大的感抗，是与交流电的频率有关，频率低呈现的感抗低，频率高呈现的感抗高。
脉冲电能是属于交流电范围的电能，根据交流频率的不同有低频脉冲和高频脉冲的区别，一般在1Khz（1千赫兹）以下称为低频脉冲交流电，以上称为高频脉冲交流电，高频脉冲电能更有许多不同的特性，比如可以加载到直流电中，即在同一根导线中即有直流电又有交流脉冲电能，在这同一根导线中互不影响的存在，而又同时共同的作用在同一个电器中。
我们将高频脉冲交流电（高频脉冲形式的交流电）加载到汽车的直流电系统中，就形成了一种“交、直流复合电能”形式，在不改变原先汽车电路的任何结构，也不影响原先的电器系统、在电气系统正常工作的情况下，使整个系统的电阻率减少了许多，尤其是在汽车最关键的高压电系统。
汽车高压电的产生是由汽车的高压变压器产生的，产生是原理是：在高压变压器中设计了两个线圈，一个是导线线径很细但圈数特别多的高压线圈，一个是导线线径很粗但圈数很少的低压线圈，这两个线圈缠绕在一个共同的铁芯上，当给低压线圈通入直流电时，会在这个铁芯上产生一个磁场，当突然断开这个低压线圈中的直流电时，存储在铁芯中的磁场就会在高压线圈中产生一个高压脉冲电能（电压在2万伏特20000V左右），这就是著名的“电磁感应”原理，将这个高压电能在正确的时间引导到需要点火的气缸的火花塞上，就会产生一个由高压电脉冲击穿火花塞两级间的混合气而产生的电火花，这样就点燃了混合气，使混合气“爆炸式燃烧”，从而产生了很大的功率，近期虽然有多种燃料形式（燃烧汽油、天然气、甲醇汽油，采用电子控制喷油的电喷式）等现代汽车，但是在获得点火的高压电电火花的方式上仍然是使用这种“电磁感应”原理，并没有更新的理论和模式。
科技成果——模块化高功率脉冲电源
科技成果——模块化高功率脉冲电源成果简介该脉冲电源装置采用脉冲电容器作为储能和功率压缩器件，可由动力电源或电池组作为初级能源，通过高压充电器装置为电容器充电至所需的高压，控制脉冲电源内部的高压大功率开关向负载进行放电，可以产生几十到几百千安、脉冲电流宽度几微秒到几十豪秒的脉冲电流。
该装置体积小，具备测控功能，可独立使用，也可根据要求多套并联使用，组合方便。
可用于海洋及陆地石油和煤田的地震勘探，如陆地电火花震源在垂直地震剖面测井（简称VSP测井）、井间地震、振动采油和工程勘探等方面。
随着污染日趋严重，水环境质量恶化趋势进一步发展，使得传统水处理方法受到更严峻的挑战。
强脉冲放电所产生的等离子体具有高密度储存能和高膨胀效应，能形成强烈的热能、膨胀压力热能、光能、声能及辐射能力，进而在水中产生各种游离基，这些活性游离基可以破坏工业废水中的有害成份。
因此近年来，在高能电子辐射、臭氧氧化和光化学催化氧化等游离基处理方法取得进展后便转向高压脉冲放电处理废水。
高电压脉冲放电水处理由于下述特点正成为国内外的研究热点：1、高电压脉冲技术有利于实现高能化；2、快速的脉冲放电，可对处理的液体介质施加很高的瞬时功率；3、液体介质中脉冲放电伴随的液电效应有光、热、力、声等物理效应及各种化学效应的协同作用。
传统的机械式冲压加工，设备庞大，能量转换相对损耗大，自动控制程度差。
而采用脉冲功率源装置对金属板料放电，在高电压、强冲击电流下可以获得瞬时功率极大的电磁冲击力，可对工件进行冲压加工，由于电能的积累、转换、控制方便．损耗小，因而，可在冲压加工中获得广泛的应用前景。
技术指标工作电源：几到十几千伏；放电电流：几到几百千安；电流脉宽：几微秒到十几毫秒；体积：0.5MJ/m3。
项目水平国际先进成熟程度产业化合作方式应用开发。
大功率高频开关电源节能技术的运用与研究
电源与节能技术大功率高频开关电源节能技术的运用与研究常宝平（兖州煤业榆林能化有限公司，陕西榆林电源是设备运行的重要动力来源，随着人们对电力资源需求的提升，电源优化逐渐向节能环保的方向发展。
大功率高频开关电源作为稳压电源中的典型，如何通过技术实现节能目的是技术人员需要关注的重点。
基于此情况，重点围绕大功率高频开关电源节能技术的运用开展研究，并结合现阶段行业现状，提出运用绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）逆变整流方式与数字化管控技术强化电源节能效益的理念，有效处理传统可控硅电源运用过程中的低效问题。
目前，此类电源已经被广泛运用在电子铜箔等生产工作中，成为电子信息可减少资源消耗，帮助企业提高经济效益，大功率高频开关电源；节能技术；电源优化Application and Research of Energy-Saving Technology of High-Power and High-Frequency Switching Power SupplyCHANG Baoping(Yanzhou Coal Industry Yulin Chemical Co., Ltd., Yulin左右，而输。
此外，传统可控硅整～0.85，会带来资源浪费，加大设备运行成本。
尤其是在负载电压较小的环境下，功率会进一步降低。
通过大功率高频开关电源的使用，可有效解决以上问题。
目前，此类电源生产和相关技术研究已经成为开关电源发展交流输电电压通过整流电路后会进一步提升， kHz 的能量通过滤波器完成滤波操作，最终得到可以达到标准的输出电压。
该过程中，将信局部维修更换的目的，减少对周围零件的影响。
在此基础上，技术人员可以直接通过使用自动均流管控技术强化开关电源的运行效果。
与传统的技术相比，自动均流控制技术的应用，这也是我国现阶段大功率高频开关电源使用均流控制技术的主要原因为有效解决单元并联过程中的均流问题，还能使用可变电源虚拟的形式进行电压反馈，高效完成输出管控工作，有效提升设备的多场景适应能力。
大功率脉冲水处理电源
大功率脉冲水处理电源大功率脉冲水处理电源是一种用于水处理系统中的电源设备，它能够提供高功率的电力输出，并在脉冲形式下对水进行处理。
本文将详细介绍大功率脉冲水处理电源的工作原理、应用领域以及优势。
一、工作原理大功率脉冲水处理电源主要通过电源模块、脉冲发生器、控制模块和输出模块等部分组成。
电源模块负责将市电转换为适合水处理的直流电源；脉冲发生器根据设定的频率和幅度产生脉冲信号；控制模块负责对脉冲发生器进行控制和调节；输出模块将脉冲信号输出到水处理系统中。
大功率脉冲水处理电源的工作原理基于电化学反应和脉冲技术。
当脉冲信号被输入到水中时，它会在水中产生电化学效应，从而改变水的物理和化学性质。
这些效应包括电解、电离、电沉积等，可以用于去除水中的杂质、杀灭细菌、改善水质等。
二、应用领域大功率脉冲水处理电源在许多领域都有广泛的应用。
首先，它在工业领域中被广泛应用于工业水处理、废水处理和污水处理等环境中。
通过脉冲水处理电源对水进行处理，可以有效去除水中的悬浮物、溶解物和有机物，从而达到净化水质的目的。
大功率脉冲水处理电源在农业领域中也有一定的应用。
农业灌溉水的处理对于提高农作物产量和质量非常重要。
通过使用脉冲水处理电源，可以去除灌溉水中的杂质和化学物质，保证农作物的健康生长。
大功率脉冲水处理电源还可以应用于生活饮用水的净化。
水是生活中必不可少的资源，而饮用水的安全和卫生对于人们的健康至关重要。
通过使用脉冲水处理电源，可以去除饮用水中的细菌、病毒和有害物质，保证人们饮用水的安全性。
三、优势相比传统的水处理方法，大功率脉冲水处理电源具有许多优势。
首先，它具有高效能的特点。
大功率脉冲水处理电源能够提供高功率的电力输出，使得水处理效果更加明显。
其次，它具有节能的特点。
脉冲水处理电源可以通过精确控制脉冲的频率和幅度，实现能量的最大利用，从而节约能源。
此外，大功率脉冲水处理电源还具有易于操作、维护成本低等优势，使得它在水处理领域中得到了广泛的应用。
高功率激光二极管脉冲电源
高功率激光二极管脉冲电源高功率激光二极管脉冲电源是现代激光技术中的一项重要组成部分，它可以为激光二极管提供高电压、大电流的脉冲电源。
在激光加工、激光切割、激光打标等领域中，高功率激光二极管脉冲电源的应用广泛，因此其性能指标也受到了广泛的关注。
高功率激光二极管脉冲电源的工作原理是将直流电源经过脉冲变换器转换成一定频率的脉冲电流，然后经过放大器放大到所需的电流及电压水平，最终供给激光二极管。
在工作过程中，脉冲电源需要具有高稳定性、高精度、高效率、低噪声等特点，以保证激光输出的稳定性和质量。
为了提高高功率激光二极管脉冲电源的性能，目前研究人员采用了多种技术手段。
首先是采用高频变换器技术，通过提高变换器的工作频率，可以减小变压器的体积和重量，从而提高电源的效率。
其次是采用数字控制技术，通过数字化控制电源的输出波形和工作参数，使电源的输出更加精确和稳定。
此外，还可以采用多电平变换技术，通过多电平输出来减小输出电容的体积和成本，提高电源的效率和稳定性。
对于高功率激光二极管脉冲电源的应用，除了在工业领域中的激光加工和激光材料加工等方面外，还有在医疗和科学研究领域中的应用。
例如，在医疗领域中，高功率激光二极管脉冲电源可以应用于激光手术等领域，为患者提供更加安全和精确的手术治疗。
在科学研究领域中，高功率激光二极管脉冲电源可以应用于光学实验室、光学测量等领域，为科学家提供更加精确和可靠的实验结果。
在高功率激光二极管脉冲电源的研发和应用中，还需要考虑到安全性、环保性等方面的问题。
为了保证电源的安全性，需要采取多重保护措施，如过载保护、过热保护等，以保证电源的安全运行。
同时，在电源设计和制造过程中，还需要考虑环保因素，如减少电源的能耗、降低废弃物的排放等，以减少对环境的影响。
高功率激光二极管脉冲电源是现代激光技术中的重要组成部分，其应用领域广泛，性能指标也受到了广泛的关注。
在未来的研发过程中，需要不断探索新的技术手段，提高电源的效率和稳定性，以满足市场和用户的需求。
脉冲充电电源使用说明书
脉冲充电电源使用说明书脉冲充电电源使用说明书一、产品简介脉冲充电电源是一种专门为各类电池充电的设备，采用先进的脉冲技术，具有快速充电、高效节能、使用方便、安全可靠等特点。
它适用于各种蓄电池、储能设备以及其他需要充电的电气产品。
二、产品特点和优点1、快速充电：采用脉冲充电方式，可大大缩短充电时间，提高充电效率，节省用户时间。
2、高效节能：较传统充电方式，能效更高，有效降低充电成本，同时减小对电力资源的占用。
3、使用方便：操作简单，只需将电源与待充电设备连接，即可实现自动充电。
4、安全可靠：具有过压、过流、过热等多重保护功能，确保充电过程安全可靠。
三、使用步骤1、在使用前，请确保脉冲充电电源已正确连接至电源插座，并检查电源线是否完好无损。
2、将待充电的电池放入充电器中，注意正负极方向，确保连接可靠。
3、按下脉冲充电电源的开关，指示灯亮起，表示电源已正常工作，开始对电池进行充电。
4、充电完成后，指示灯会变成绿色，表示充电已完成。
此时可关闭脉冲充电电源，或取出已充好的电池。
四、注意事项1、使用前请仔细阅读说明书，了解产品特点和操作方法。
2、请勿在充电器工作时移动设备，以免发生意外。
3、若发现充电器异常，如损坏、变形等情况，请立即停止使用，并及时联系售后服务中心。
4、请勿在潮湿或高温环境下使用脉冲充电电源，以免造成设备损坏或安全隐患。
五、故障排除1、若充电器无法正常工作，请检查电源是否接通、电源线是否完好无损以及电池是否正确安装。
2、若充电器指示灯不亮，可能是电源适配器或指示灯损坏，请联系售后服务中心进行检修。
3、若充电器充电速度过慢或电池无法充满电，可能是电池老化或内阻过大，建议更换新的电池。
六、版权声明本说明书版权归本公司所有，未经许可，不得复制或传播。
用户在使用本产品时应遵守相关法律法规及规章制度，如有违反，将承担相应的法律责任。
七、售后服务本公司提供全面的售后服务，若用户在使用过程中遇到任何问题，可以通过以下方式联系售后服务中心：电话：xxx-xxxx-xxxx 邮箱：*************微信公众号：xxxxxx八、常见问题解答1、问：脉冲充电电源适用于哪些类型的电池？答：脉冲充电电源适用于各类蓄电池、储能设备以及其他需要充电的电气产品。
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大功率脉冲电源与节能
武汉市等离子体技术研究所王可
一、引言：
我所是专业从事等离子体表面处理技术及设备研究与应用的研究所。
多年来，我们在提高等离子体渗氮设备（辉光离子氮化设备）供电系统的使用性能以及拓宽离子氮化工艺的应用范围的工作中作了不懈的努力。
一九九三年九月，我所采用国际最新的功率器件IGBT研制开发大功率等离子体渗氮用脉冲电源。
经过不懈努力，一九九四年九月该电源在武汉通过武汉市科委组织的技术鉴定，并应用于生产，经过几年来在生产线上的运行，证明：该电源的技术是先进的，设备是可靠的。
得到了广大用户的好评。
本文就脉冲电源在东风朝阳柴油机厂和丹东五一八厂的等离子体渗氮设备上对6105曲轴进行等离子体渗氮工艺加工处理过程中取得的节能效果作一介绍。
关键词：1、IGBT 2、脉冲电源
首先，我们看一组实测数据。
1、设备型号：LDMC-150A曲轴专用氮化炉。
2、零件：6105曲轴。
3、材料：42CrMo。
4、装炉量：42支。
表一（工艺参数）
*注：升温速度由工艺参数决定，以避免零件变形。
表二（氮化结果）
表三（保温功率及保温耗电量）
以上表数据表明，使用脉冲电源进行等离子体渗氮加工节能效果明显。
为什么脉冲电源的节能效果这麽明显呢?让我们来回忆一下可控硅整流调压直流电源。
可控硅整流调压直流电源由两组三相半控桥串联供电，由于可控硅在触发电压移去后，加在可控硅上的电压由正半周转为负半周时，可控硅才能关断，因此在辉光放电转入弧光放电时将有很大的电流，为了保护可控硅，使电流在半周时间内不致发展过大，必需在主回路中串入一个限流电阻，从掌握的现有国内有关氮化炉的资料来看，大多数设计在弧光放电频发阶段（俗称打弧阶段）串入约16欧的限流电阻，而在弧光放电较少发生的阶段（即：升温、保温阶段）的限流电阻一般取4~6欧，最小的也在2欧左右，因为限流电阻取得过小会造成LC灭弧电路灭不了弧或损坏可控硅。
（离子氮化炉的供电系统不同于一般可控硅供电系统的重要一点是工作中出现打弧短路现象。
因此，该电路中必须设有灭弧电路。
）若按表一中参数U C=540V；I=85A。
输出功率：
P输出=IU C=85×540=45.9kW
消耗在限流电阻上的电功率：
P R=I2R=852×2=14.5KW
送到炉中的功率为：
P炉=P输出-P R=45.9-14.5=31.4kW
供电效率：
η直流= P炉/ P输出×100%=31.4/45.9×100%=68.4%
而脉冲电源由于其导通和关断完全随控制信号发生变化省去了电路中的限流电阻，取而带之的是0.1欧的取样电阻，比较计算如下：
输出功率：
P输出=IU C=55×650=35.75KW
消耗在电阻上的电功率：
P R=I2R=552×0.1=0.303KW
送到炉中的功率为：
P炉=P输出-P R=35.75-0.303=35.45kW
供电效率：
η脉冲= P炉/ P输出×100%=35.45/35.75×100%=99.16%
节电百分比
η脉冲-η直流=99.16%-68.4%=30.76%
两相比较，直接节电30.76%，加上时间及其它因素，节电百分比≥31.8%。
采用直流电源进行离子氮化加工，随着功率的加大，限流电阻能耗也就越大。
示例：如果保温电压为650V，保温电流为120A，限流电阻不变。
则：送到炉中的功率为：
输出功率：
P输出= IU C=120×650=78kW
消耗在限流电阻上的电功率：
P R=I2R=1202×2=28.8KW
送到炉中的功率为：
P炉=P输出-P R=78-28.8=49.2kW
供电效率：
η直流=P炉/ P输出×100%=49.2/78×100%=63.08%
而采用脉冲电源进行离子氮化加工，随着功率的加大，节能的效果就更明显。
同样，保温电压为650V，保温电流为120A，
输出功率：
P输出=IU C=120×650=78kW
消耗在电阻上的电功率：
P R=I2R=1202×0.1=1.44kW
送到炉中的功率为：
P炉=P输出-P R=78-1.44=76.56kW
供电效率：
η脉冲= P炉/ P输出×100%=76.56/78×100%=98.15%
节电百分比
η脉冲-η直流=98.15%-63.08%=35.07%＞30.76%
节电效果是明显的。
另外，由于采用了脉冲电源，有效地抑制了空心阴极的产生，避免了孔、缝出现死弧现象，取消了堵孔工序，大大节省了辅助工时，缩短了整个工艺时间，节省了大量人力物力，避免了因堵孔不当而造成死弧而无法进行工艺加工（出现死弧，必须停炉检查，排除隐患，重新开炉。
既浪费人力物力，也浪费了电能。
）的现象。
一九九八年九月十日。