电容器阻挡放电电路制造技术

电容器阻挡放电电路，属于非平衡等离子体放电电路，解决现有的电介质阻挡放电装置受电介质影响大，放电电流小，电流脉宽窄，电子密度低等缺陷。本实用新型专利技术包括依次串联的高电压发生器，放电电极对，在放电主回路中串联有一个电容器；所述电容器可为固定电容器、可变电容器、微调电容器，还可以是受电路控制的可变电容器。本实用新型专利技术可实现简单易行，灵活多变的放电模式，使放电电流大幅增大，放电电流脉宽加长，放电更加均匀，且使对高电压发生器的要求降低，降低了成本。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于非平衡等离子体放电电路，具体涉及一种 电容器阻挡放电电路。
技术介绍
现有电介质阻挡放电的典型装置是如图1 (a) 图l(d)所示 的系列装置。这些装置都具有高电压发生器1，用于放电产生等离子体的放电电极对2，位于放电电极对之间的电介质3以及 导线，接地装置。电介质3可以覆盖在电极上或者悬挂在放电 空间。图1 (a)中，电介质位于上极板；图1 (b)中，电介质位 于上下极板；图1 (c)中，电介质位于上下极板之间；图1 (d) 中，放电电极对为球形极板。当放电电极对2上加载足够的交流电压时，电极间的气体 被击穿形成介质阻挡放电。介质的存在避免了电极之间的电弧 击穿放电的形成，从而可以在放电间隙中产生非平衡等离子体。 常用的气压范围为104—106Pa，频率范围为50Hz—13.6MHz， 气体间隙从几微米到几厘米变化时，相应的放电电压也在几百 伏到几万伏变化。改进的放电装置如图2所示的水电极，见申请号 200610048262.0、名称为《水电极介质阻挡放电装置》的专利技术专 利申请，图中电介质容器端面4，电介质容器柱面5，注水孔 6，电极引线7，水8，放电等离子体腔9，腔体10。还有多针 一平板电极等装置，这些装置均只是对电极或者介质的形状材料厚度等方面进行了改进，但依然由电介质阻挡放电。电介质阻挡放电在多个领域有着广泛的应用。但是现有的 介质阻挡放电装置中电介质基本上都处于放电电极之间或与放 电电极有直接的联系，限制了装置的灵活性，不能良好地适应 不同场合的需要，改变一种使用环境就得改变电介质的材料， 厚度，位置，或者需要调节电压的幅值，而且放电电流幅值小， 电流脉宽窄，电子密度低等缺点。
技术实现思路
本技术提供一种电容器阻挡放电电路，解决现有的电 介质阻挡放电装置受电介质影响大，放电电流小，电流脉宽窄， 电子密度低等缺点。本技术的一种电容器阻挡放电电路，包括依次串联的 高电压发生器和放电电极对，其特征在于 在放电主回路中串连有一个电容器。所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于所述放电电极 对电极板内表层镀有一层电介质膜。所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于所述电容器为 固定电容器、可变电容器、微调电容器，或者受电路控制的可 变电容器。所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于所述固定电容 器电容值的可选范围为lpF l(^F;所述可变电容器电容量在lpF 10|iF范围内调节；所述微调电容器电容量在lpF lnF范 围内调节；所述受电路控制的可变电容器电容量在lpF l(^F 范围内调节。所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于所述受电路控制的可变电容器，其控制电路包括电压检测装置、比例放大器、 第一微分电路、第二微分电路、比较器和控制装置，电压检测装置实时检测检测电容器两端的电压Uw，测得电压量送至比例 放大器，得到电容器两极板上的电荷Q(O，送至第一微分电路， 得到电路中的电流i(t)，将此电流送至第二微分电路，得到电流i(t) 导数，送至比较器与零比较，若电流i(t)导数大于零，则比较器 无输出，控制装置不动作；只要电流i(t)导数一达到零，则控制 装置动作，改变电容器的电容量。当电容器的电容量增加到最 大值，或者电流i(t)导数开始小于零之后，电容器的电容量在下 个放电脉冲之前回到其初始值。本技术采用一个电容器置于回路中充当普通装置中电 介质的角色，当调节电压发生器至一定范围电压时，会在放电 电极对之间产生等离子体，所述电容器可为适用于某特定场合 的固定电容器、可以大范围调节电容的可变电容器或者电容量 可调节的微调电容器，还可以是受电路控制的可变电容器。可 实现简单易行，灵活多变的放电模式，适用于多种场合。同时， 通过对电容容量的调节可使放电电流增大，电流脉宽加长，且 使对高电压发生器的要求降低，从而改善放电质量，降低了成 本。附图说明图1 (a)现有的电介质阻挡放电装置示意图，介质位于上极板；图1 (b)现有的电介质阻挡放电装置示意图，介质位于上下 极板；图1 (c)现有的电介质阻挡放电装置示意图，介质位于上下 极板之间；图1 (d)现有的电介质阻挡放电装置示意图，球形极板；图2现有水电极介质阻挡放电装置示意图3为本技术结构示意图4为受电路控制电容器示例回路示意图。具体实施方案图3为本技术结构示意图；图中高电压发生器l，放 电电极对2，电容器11。高电压发生器1可以提供脉冲直流或者交流电压，施加交流电压幅值220伏 60千伏，频率50赫兹 13.6兆赫兹；或者施加脉冲 直流电压幅值220伏 50千伏，频率大于或等于50赫兹 100兆赫兹， 脉宽大于或等于1纳秒。放电电极对2连于高电压发生器1的两极，在电极内表面 可以镀上薄薄的 一 层膜，使得间隙内的放电更加均匀。电容器11与主放电电极串连于回路中。 实施例1:电路中采用固定电容器，电容值为20pf。实施例2:电路中采用可变电容器，此可变电容器为四联可变电容器，电容值为lpF 10^F。实施例3:电路中采用微调电容器，此微调电容器为瓷介微调电容器， 由两块镀有半圆银层的瓷片构成，通过调节动片的位置，便可改变电容量，电容值为5pF 45pF。 实施例4:如图4所示，电路中采用受电路控制的可变电容器，电容 值为lpF l(^F。图中高电压发生器l，放电电极对2，电容 器11为可变电容，电压检测装置12，比例放大器13，第一微 分电路14，第二微分电路15，比较器16，控制装置17。电压 检测装置12实时检测检测电容器两端的电压U(t)，测得电压量 送至比例放大器13，得到电容器两极板上的电荷Q(t)，送至第 一微分电路14，得到电路中的电流i(t)，将此电流送至第二微分电 路15，得到电流i(t)导数，送至比较器16与零比较，若电流i(t) 导数大于零，则比较器16无输出，控制装置17不动作；只电 流i(t)导数一达到零，则控制装置17动作，使电容器ll的电容 量增加，使电路中放电电极对2两端电压升高，间隙继续放电， 从而使电流脉宽延长。当电容器的电容量增加到最大值，或者 电流i(t)导数开始小于零之后，电容器的电容量在下个放电脉冲 之前回到其初始值。权利要求1.一种电容器阻挡放电电路，包括依次串联的高电压发生器和放电电极对，其特征在于在放电主回路中串连有一个电容器。2. 如权利要求1所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于 所述放电电极对电极板内表层镀有一层电介质膜。3. 如权利要求1或2所述的电容器阻挡放电电路，其特征 在于所述电容器为固定电容器、可变电容器、微调电容器， 或者受电路控制的可变电容器。4. 如权利要求3所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于 所述固定电容器电容值的可选范围为lpF 10pF;所述可变电容 器电容量在lpF 10)lF范围内调节；所述微调电容器电容量在lpF lnF范围内调节；所述受电路控制的可变电容器电容量在 lpF 10pF范围内调节。5. 如权利要求3所述的电容器阻挡放电电路，其特征在于所述受电路控制的可变电容器，其控制电路包括电压检测装置、 比例放大器、第一微分电路、第二微分电路、比较器和控制装置，电压检测装置实时检测检测电容器两端的电压U(t)，测得电 压量送至比例放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器阻挡放电电路，包括依次串联的高电压发生器和放电电极对，其特征在于：在放电主回路中串连有一个电容器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢新培，潘垣，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]