支持材料 測(cè)試、提供設(shè)備 試機(jī)
20年專注等離子清洗機(jī)研發(fā)生產(chǎn)廠家
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工業(yè)領(lǐng)域使用的plasma設(shè)備的等離子體粒子是怎么形成的:
作為物質(zhì)的第四態(tài),等離子體因其獨(dú)特的離子效應(yīng)、優(yōu)良的導(dǎo)電性、顯著的集體運(yùn)動(dòng)行為等特點(diǎn),已經(jīng)在能源、信息材料、化工、醫(yī)療、空間物理等領(lǐng)域得到了廣泛的重視和使用。在等離子體應(yīng)用和推廣的同時(shí)各領(lǐng)域也對(duì)plasma設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了更多的要求。由于傳統(tǒng)直流等離子體發(fā)生器的能耗大,效率低下,新型高效等離子體發(fā)生器的設(shè)計(jì)研究越來(lái)越重要,以滿足現(xiàn)代工業(yè)更高的需求。
針對(duì)傳統(tǒng)直流plasma設(shè)備存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一種高頻高壓等離子體發(fā)生器。該系統(tǒng)由移相全橋PWM控制模塊功率驅(qū)動(dòng)模塊、高穩(wěn)定性雙諧振升壓模塊等模塊構(gòu)成,可以實(shí)現(xiàn)輸入電源效率的有效提升、驅(qū)動(dòng)電路熱損耗現(xiàn)象的極大降低和等離子體的穩(wěn)定發(fā)生。
當(dāng)在感應(yīng)線圈上施加高頻電場(chǎng)后部分空氣電離產(chǎn)生的帶電粒子做高速運(yùn)動(dòng)二次碰撞氣體原子形成電離并在垂直于磁場(chǎng)方向的截面上形成閉合環(huán)形渦流。根據(jù)等離子體渦流效應(yīng)可知,電流的頻率越高磁通變化率越大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大渦流效果越顯著等離子體束越穩(wěn)定。由于高頻交變電流渦流效應(yīng)的存在等離子體束具有趨膚效應(yīng)。
電流頻率越高穿透深度越小,趨膚效應(yīng)越顯著,plasma中的帶電粒子越集中。在表層使表層電子密度增大,自吸現(xiàn)象(由發(fā)射體向外輻射的譜線為其自身的原子所吸收而使譜線中心強(qiáng)度減弱的現(xiàn)象)減弱,等離子體越穩(wěn)定。
因此當(dāng)放電端的電壓和交變電流的頻率分別達(dá)到相關(guān)閾值時(shí),能夠發(fā)生具有良好穩(wěn)定性和高電子密度的plasma諧振升壓電路對(duì)輸入信號(hào)升壓實(shí)現(xiàn)等離子體的穩(wěn)定發(fā)生。
在高頻升壓電路的設(shè)計(jì)上,系統(tǒng)采用以LC諧振為理論基礎(chǔ)的高頻諧振固態(tài)特斯拉升壓電路。電路由低壓輸入端、主電容組、諧振通斷器、初次級(jí)線圈、放電端構(gòu)成可以在放電端形成高壓電場(chǎng),以實(shí)現(xiàn)在高頻高壓條件下的等離子體發(fā)生。高頻高壓plasma設(shè)備系統(tǒng),通過(guò)移相全橋控制電路提供控制信號(hào)在功率晶體管驅(qū)動(dòng)下,經(jīng)高頻諧振升壓電路對(duì)輸入信號(hào)升壓實(shí)現(xiàn)等離子體的穩(wěn)定發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)管耗的降低和輸入電源效率的提升。
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