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研究生:蘇可耕
研究生(外文):ke-keng su
論文名稱:應用於驅動大氣電漿之高壓短脈衝電漿產生器設計與實現
論文名稱(外文):Design and Implementation of High-Voltage Short-Pulse Plasma Generator for Driving Atmospheric Plasma
指導教授:林長華林長華引用關係
指導教授(外文):Chang-Hua Lin
口試委員:林長華白凱仁劉添華郭俞麟
口試委員(外文):Chang-Hua LinKai-Jun PaiYian-Hua LiuYu-Lin Kuo
口試日期:2021-01-08
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:電漿馬克斯脈衝電路高壓短脈衝電源數位控制器表面處理
外文關鍵詞:plasmamarx pulse circuithigh-voltage short-pulse power supplydigital controllersurface treatment
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摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻探討 3
1.3 論文架構 6
第二章 大氣電漿產生系統之架構與分析 8
2.1 高壓短脈衝電漿產生器系統 8
2.2 脈衝寬度之定義 8
2.3 高壓短脈衝電源之分析與設計 11
2.3.1 馬克斯電路(Marx generator) 之工作模式與數學分析 11
2.3.2 短脈衝電路之工作模式與數學分析 19
2.3.3 短脈衝電路輸出脈寬之估測 29
2.3.4 馬克斯短脈衝電路之工作模式與數學分析 32
2.4 電漿之物理特性及等效模型 38
2.4.1 電漿管之結構 39
2.4.2 估測電漿負載之等效模型參數 40
第三章 輔助系統與數位控制器之設計與分析 44
3.1 功率因數修正電路 44
3.1.1 功率因數與諧波定義 44
3.1.2 功率因數修正電路之架構 47
3.1.3 升壓型功率因數修正電路之架構與控制法 49
3.2 數位控制器之設計 53
3.2.1 數位控制器dsPIC33FJ64GS606之介紹 54
3.2.2 數位控制器與週邊元件之連結 58
3.2.3 系統之控制流程 59
3.3 人機介面之設計與實現 62
3.3.2 無線通訊模組 65
3.4 高壓電路之絕緣考量 67
3.4.1 空間直線距離與爬電距離之安全考量 68
3.4.2 馬克斯短脈衝電路絕緣考量 73
3.4.3 輔助電源之說明 74
第四章 系統規格及設計考量 76
4.1 二次側短脈衝電路設計 77
4.1.1 設計步驟 77
4.2 一次側馬克斯電路設計 82
4.2.1 設計步驟 82
4.2.2 一次側功率元件之選用 84
4.3 高速PWM之驅動電路設計 84
第五章 電路模擬與實測結果 86
5.1 系統規格 86
5.1.1 系統實測之環境建置 86
5.1.2 電腦模擬之條件 89
5.2 未加電漿負載之不同重複率模擬與實測結果 90
5.3 加入電漿負載之不同重複率模擬與實測結果 98
5.4 表面處理之親水性實驗 104
第六章 結論與未來展望 107
6.1 結論 107
6.2 未來展望 108
參考文獻 109
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