重频电磁脉冲对开关触发系统的干扰研究

发布时间：2017-09-26 21:34

  本文关键词：重频电磁脉冲对开关触发系统的干扰研究

  更多相关文章： 重频电磁脉冲 氢闸流管 孔缝耦合 传导耦合 累积效应

【摘要】：随着各种开关器件在电子系统及电力系统中的应用愈加广泛,探究电磁脉冲对开关器件的影响变得尤为必要。由于重频电磁脉冲更接近电子设备的真实环境,故本文展开了重频电磁脉冲对开关触发系统的干扰研究。其不仅为研究重频EMP与电子、电力系统中各开关的交互作用提供了借鉴,还对保证各应用系统的安全可靠运行具有实际意义。本文基于重频电磁脉冲模拟器,以氢闸流管触发系统为研究对象,从重频电磁脉冲的耦合途径和耦合形式入手,分析了重频电磁脉冲对开关触发系统的干扰。首先介绍了重频电磁脉冲模拟器的基本结构,着重分析了各独立脉冲源和传输线变压器输出结构的基本原理;通过对开关性能的分析和比较,提出了以氢闸流管为主调制开关的设计方案,并进行了驱动电路的设计和调试。然后,从耦合途径的角度,对氢闸流管触发系统分别进行了孔缝耦合干扰和传导耦合干扰的机理分析和实验探究。而后,通过对重频电磁脉冲数目不同、间隔不同的对比实验设计,从耦合形式的角度,分析了重频电磁脉冲对开关触发系统干扰的累积效应和高频分量耦合效应。为有效抑制重频电磁脉冲对开关触发系统的耦合干扰,本文最后针对干扰耦合途径进行了屏蔽防护和干扰抑制电路的设计,并通过对电磁环境的频谱分布比较及多路脉冲输出实验,验证了防护措施的有效性。
【关键词】：重频电磁脉冲 氢闸流管 孔缝耦合 传导耦合 累积效应
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM564
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外发展现状9-13
• 1.2.1 脉冲功率技术发展与现状9-11
• 1.2.2 电磁脉冲模拟技术发展11-12
• 1.2.3 电源系统电磁兼容技术的发展及现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-15
• 第二章 重频电磁脉冲模拟器系统的设计15-30
• 2.1 系统设计指标及结构设计15-17
• 2.1.1 系统设计指标15
• 2.1.2 系统结构设计15-17
• 2.2 脉冲成形网络基本原理17-21
• 2.2.1 电容器充放电式脉冲成形网络原理分析17-20
• 2.2.2 脉冲成形网络参数设计20-21
• 2.3 触发系统设计21-26
• 2.3.1 主调制开关的选取21-22
• 2.3.2 氢闸流管的工作原理22-24
• 2.3.3 触发电路的设计24-25
• 2.3.4 触发电路的参数设计25-26
• 2.4 输出结构设计26-28
• 2.4.1 传输线变压器基本理论26-27
• 2.4.2 两级传输线变压器原理及设计27-28
• 2.5 系统硬件组装28-30
• 第三章 开关触发系统干扰耦合途径分析30-46
• 3.1 电磁脉冲耦合途径30-31
• 3.2 机箱孔缝耦合机理分析31-36
• 3.2.1 孔缝耦合模型31-34
• 3.2.2 电磁波过孔辐射分析34
• 3.2.3 双指数电磁脉冲波的过孔辐射34-36
• 3.3 触发系统孔缝耦合干扰实验36-37
• 3.4 线路耦合机理分析37-43
• 3.4.1 场线耦合37-39
• 3.4.2 传输线第一方程推导39-41
• 3.4.3 传输线第二方程推导41-43
• 3.5 触发系统传导耦合干扰分析43-46
• 第四章 重频电磁脉冲对触发系统干扰耦合形式的研究46-55
• 4.1 重频电磁脉冲频谱分析46-47
• 4.2 重复频率EMP干扰试验47-53
• 4.2.1 数目不同的重复频率EMP干扰试验48-50
• 4.2.2 间隔不同的重复频率EMP干扰试验50-53
• 4.3 重频电磁脉冲干扰研究实验小结53-55
• 第五章 开关触发系统干扰防护分析与设计55-65
• 5.1 屏蔽55-61
• 5.1.1 屏蔽材料的选择56-59
• 5.1.2 屏蔽完整性设计59-61
• 5.2 传导干扰防护设计61-65
• 5.2.1 传导干扰抑制电路62-63
• 5.2.2 防误触发保护分析及设计63-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 插图清单71-74
• 表格清单74-75
• 在学研究成果75-76
• 致谢76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于浩;;美海军对于电磁脉冲威胁开展分析研究[J];舰船科学技术;2010年05期

2 谢佐慰;;美国的核电磁脉冲模拟器[J];国外导弹技术;1982年08期

3 盛智龙;;核电磁脉冲[J];国外导弹与宇航;1984年05期

4 贺孝思;;电磁脉冲的威胁[J];国外导弹与航天;1985年09期

5 陆锋;梁悦凤;;疼痛武器新亮相[J];当代军事文摘;2006年01期

6 杨瑞平;;电磁脉冲,信息设备的终结者[J];物理教学;2010年06期

7 夏惠诚,郭传福;电磁脉冲炸弹威胁下的舰艇生命力模型[J];火力与指挥控制;2003年04期

8 林守霖;区健昌;;电磁脉冲波的效应及防护(待续)[J];电气技术;2007年02期

9 侯民胜;贾宏亮;;HEMP和LEMP的实验室产生方法[J];电工技术学报;2007年11期

10 林守霖;区健昌;李子森;;电磁脉冲波的效应及防护(续2007年第2期)[J];电气技术;2008年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈向跃;孙蓓云;刘顺坤;翟爱斌;;敏感单元电磁脉冲损伤函数的获取[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年

2 张强;;浅议电磁脉冲(EMP)干扰及其防护[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

3 李小伟;周开明;许献国;;电子学系统电磁脉冲加固性能评估[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

4 张建华;;电磁脉冲传播和单色电磁波传播的比较[A];1997年全国微波会议论文集（上册）[C];1997年

5 周星;张希军;魏明;;电磁脉冲对可控硅的注入与辐照效应试验研究[A];中国物理学会第十五届静电学术年会论文集[C];2009年

6 史鹏飞;刘小龙;斛彦生;蒋廷勇;;超宽谱电磁脉冲对有孔缝腔体耦合效应的研究[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

7 买望;高斌;甘捷;高攸纲;;电磁脉冲技术的若干应用与发展[A];第十五届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2005年

8 朱军;;脉冲武器与电磁脉冲防护[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年

9 文舸一;;电磁脉冲能量传播规律的进一步研究[A];1995年全国微波会议论文集（上册）[C];1995年

10 毛从光;周辉;;国际公开文献所反映的电磁脉冲(EMP)研究动态[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 陈春弟;美国最害怕什么?[N];国防时报;2011年

2 苏恩泽;解读电磁脉冲战[N];解放军报;2004年

3 王铁 吴艳冰;他为神剑撑起保护伞[N];光明日报;2001年

4 李强　李刚;高能量脉冲武器———指挥系统的杀手[N];中国国防报;2003年

5 赵力行;为什么电磁脉冲炸弹被称为“电磁杀手”？[N];中国国防报;2001年

6 本报记者 陈劲松邋特约记者张彦中 通讯员 卢军舰;制胜“第五维战场”[N];光明日报;2007年

7 凌朔;应对核局面,韩国紧急打造新防务[N];新华每日电讯;2009年

8 陈育和;化整为零电磁脉冲切割强震变弱震[N];大众科技报;2003年

9 记者何德功;震前电磁波易使动物躁动[N];人民日报;2003年

10 张孟军;我被疼痛击中了！[N];科技日报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 杨孔;电磁脉冲的细胞生物学效应及其提高抗肿瘤药物的疗效与机理分析[D];四川大学;2005年

2 齐红星;电磁脉冲对人体的作用和数值方法研究[D];华东师范大学;2004年

3 王健;电磁脉冲与舰船典型结构之间电磁相互作用的混合FDTD方法研究[D];上海交通大学;2012年

4 王水明;电磁脉冲辐射对生殖系统的影响及其机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年

5 但加坤;磁重联电磁脉冲定向辐射方法研究[D];中国工程物理研究院;2014年

6 陈自宇;脉冲强激光与金属靶相互作用中的电磁脉冲研究[D];中国工程物理研究院;2012年

7 索莹;爆炸磁频率发生器及其辐射特性测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 崔晓辉;电磁脉冲成形多物理场耦合数值模拟及实验研究[D];华中科技大学;2013年

9 马弘舸;瞬态电磁脉冲的时域伪谱方法：研究、改进及应用[D];电子科技大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 石宝凤;三维空间高能电磁脉冲大气击穿模拟研究[D];西南交通大学;2015年

2 高崇信;强激光诱导材料产生电磁脉冲诊断及其机制研究[D];电子科技大学;2015年

3 马涛;气体放电的电磁脉冲响应特性研究[D];北京化工大学;2015年

4 倪勤;电磁脉冲孔缝耦合特性研究[D];南京航空航天大学;2014年

5 顾庆远;超窄电磁脉冲雷达干扰机理研究[D];西安电子科技大学;2014年

6 王冠;复杂电磁环境下多线缆耦合仿真研究[D];北京理工大学;2015年

7 金芳;典型集成电路的电磁干扰效应研究[D];华北电力大学(北京);2016年

8 程静静;重频电磁脉冲对开关触发系统的干扰研究[D];安徽工业大学;2016年

9 梁志强;电磁脉冲的传导防护研究[D];西安电子科技大学;2010年

10 司守训;电磁脉冲防护技术研究[D];合肥工业大学;2006年

，

本文编号：925856