1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一、选题背景及意义

等离子体在自然界中是普遍存在的。例如，太阳、恒星、银河系、河外星系中的大部分星际物质都处于等离子体状态。地球上南北极有时发生的五颜六色的极光、夏日雷雨时出现的闪电和绚丽多彩的霓虹灯、日光灯等都与等离子体现象密切有关。

等离子体是物理学科研究中的一个重要分支，其早在19世纪已被科学家发现并开始作为发光现象和导电流体加以研究和应用。目前冷等离子体技术已经广泛地应用于工业、农业、国防、环境、通信等国民经济发展领域，是当今科技研究的前沿。从微电子工艺刻蚀到太空航天器推进，从薄膜材料沉积到强流电子发射，从电视平板显示到生活垃圾处理，从生物菌种诱变到人体伤口愈合，从材料表面改性到医疗杀菌消毒等，充分体现了低温等离子体独特而不可替代的特性。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题研制用于产生冷等离子高频高压脉冲电源有着非常广泛的应用前景。在科学研究领域，与强电磁场脉冲、带电粒子流或电磁波等有关的现代物理学的研究多采用大功率纳秒级高重复频率脉冲。现在各国科研机构对这样纳秒级高压高重复频率脉冲电源的研究也在增加。工业和环境保护上，如消烟除尘、脱硫脱硝、化学降解、表面物理中电子束及核粒子束的加速、表面处理中正在开展的等离子体源离子注入、改善材料表面性能的新技术中，都要应用到这种高功率的脉冲源。这种脉冲电源也是医疗应用中准分子激光器的主要电源。

课题探讨用于产生等离子脉冲电源的设计方法。电源系统主要包括整流滤波电路、逆变电路、驱动以及控制电路。功率电路以igbt为主控开关功率转换器件，采用全桥逆变电路形式。采用pscad软件对各个部分进行逐项仿真分析，通过仿真结果进一步证明脉冲电源设计的合理性，为硬件电路设计提供重要参考和依据。设计出适用于放电产生冷等离子体的高频高压脉冲电源。

本设计通过工频交流电进行整流滤波，再经过幅度可调的斩波电路产生80-260v的直流稳压，再通过全桥逆变环节，形成20k的高频交流方波经过lc滤波得到标准20k的正弦，最后经过高频变压器升压至15000v的高频高压交流电。