【正文】 過(guò)電感線(xiàn)圈的電流增大時(shí)，電感線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻止電流的增加，同時(shí)將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能存儲(chǔ)于電感之中；當(dāng)通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻止電流的減小，同時(shí)釋放出存儲(chǔ)的能量，以補(bǔ)償電流的減小。如圖 213 所示，由于電感線(xiàn)圈的電感量要足夠大，所以一般需要采用有鐵心的線(xiàn)圈。 圖 212 電容濾波外特性曲線(xiàn)名 稱(chēng) VO(空載) VO(帶載) 二極管反向最大 電壓 每管平均電流半波整流 IO全波整流、電容濾波 * 橋式整流、電容濾波 * 橋式整流、電感濾波 *使用條件： 電感濾波電路在大電流的情況下，由于負(fù)載電阻 RL 很小。工程上有詳細(xì)的曲線(xiàn)可供查閱，一般常采用以下近似估算法：一種是用鋸齒波近似表示，即 另一種是在 RLC=（3?5） 的條件下，近似認(rèn)為 VO=。所以電容濾波適合輸出電流較小的場(chǎng)合。當(dāng) Ｒ L很小，即 IL很大時(shí)，電容濾波的效果不好，見(jiàn)圖 211 濾波曲線(xiàn)中的 2。 圖 210 電容濾波電路波形需要指出的是，當(dāng)放電時(shí)間常數(shù) RLC 增加時(shí)， t1點(diǎn)要右移， t2點(diǎn)要左移，二極管關(guān)斷時(shí)間加長(zhǎng)，導(dǎo)通角減??；反之， RLC 減少時(shí)，導(dǎo)通角增加。所以在 t2到 t3時(shí)刻，二極管導(dǎo)電， Ｃ 充電， Vi=Vo按正弦規(guī)律變化； t1到 t2時(shí)刻二極管關(guān)斷， Vi=Vo按指數(shù)曲線(xiàn)下降，放電時(shí)間常數(shù)為 RLC。所以剛過(guò) ?t=?/2 時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。當(dāng) v2到達(dá) ?t=?/2 時(shí)，開(kāi)始下降。圖 29 電容濾波電路 1）、濾波原理 若 v2處于正半周，二極管 DD 3導(dǎo)通，變壓器次端電壓 v2給電容器 C 充電。 電容濾波電路 現(xiàn)以單相橋式整流電容濾波電路為例來(lái)說(shuō)明。電感器 L 對(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此 L 應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。 濾波電路的論證及設(shè)計(jì) 濾波的基本概念 濾波電路利用電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。 單相全控式整流電路其輸出平均電壓是半波整流電路 倍，在相同的負(fù)載下流過(guò)晶閘管的平均電流減小三分之一；且功率因數(shù)提高了一半。弱點(diǎn)是：輸出電壓脈動(dòng)沖大，負(fù)載電流脈沖大（電阻性負(fù)載時(shí)），且整流變壓器二次繞組中存在直流分量,使鐵心磁化，變壓器不能充分利用。下面分析各種單相相控整流電路在帶電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況。因此選擇單相電源會(huì)更加合適。在一般中小容量場(chǎng)合中應(yīng)用較多。直到在負(fù)半周相當(dāng)于 角的時(shí)刻，給 VT2 和 VT3 同時(shí)加觸發(fā)脈沖，則因 VT2 的陽(yáng)極電位比 VT1 高，VT3 的陰極電位比 VT4 的低，故 VT2 和 VT3 被觸發(fā)導(dǎo)通，分別替換了 VT1 和 VT4，而 VT1和 VT4 將由于 VT2 和 VT3 的導(dǎo)通承受反壓而關(guān)斷，負(fù)載電流也改為經(jīng)過(guò) VT2 和 VT3 了。在電源 u2 正半周時(shí)，在相當(dāng)于 角的時(shí)刻給 VT1 和 VT4 同時(shí)加觸發(fā)脈沖，則 VT1和 VT4 會(huì)導(dǎo)通，輸出電壓仍為 至電源 過(guò)零變負(fù)時(shí)，由于電感產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)使 VT1 和 VT4 繼續(xù)導(dǎo)通，而輸出電壓仍為 ，所以出現(xiàn)了負(fù)電壓的輸出。單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載電路參數(shù)的計(jì)算：輸出電壓平均值的計(jì)算公式2）、 電感性負(fù)載圖 29 單相橋式全控整流電感性負(fù)載(a) 電路圖 （b） 波形圖圖 29（a）單相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載時(shí)的電路。圖 28 單相橋式全控整流電阻性負(fù)載(a) 電路圖 （b） 波形圖由圖 28（b）可以看出，負(fù)載上得到的直流輸出電壓 ud 的波形與半波時(shí)相比多了一倍，負(fù)載電流 id 的波形與電壓 ud 波形相似。直到電源電壓負(fù)半周結(jié)束，電壓 u2 過(guò)零時(shí)，電流 id 也過(guò)零，使得 VT2 和 VT3 關(guān)斷。而在交流電源的負(fù)半周區(qū)間內(nèi)，即 a 端為負(fù)，b 端為正，晶閘管 VT2 和 VT3 是承受正向電壓的，仍在相當(dāng)于控制角 a 的時(shí)刻給 VT2 和 VT3同時(shí)加觸發(fā)脈沖，則 VT2 和 VT3 被觸發(fā)導(dǎo)通。因?yàn)槭请娮栊载?fù)載，所以電流 id 也跟隨電壓的變化而變化。在交流電源的正半周區(qū)間內(nèi)，即 a 端為正，b 端為負(fù)，晶閘管 VT1 和 VT4 會(huì)導(dǎo)通。晶閘管和整流二極管的導(dǎo)通角為 ?????，電路的工作波形如圖 27 所示參照電路工作波形圖，可計(jì)算出如下數(shù)量關(guān)系：輸出電壓平均值 O(AV)U)ωd( sin2πα O(AV) ??????UU (225)晶閘管與整流二極管電流的平均值 (AV)I、 ()I與有效值 1VI、 2Oπα O(AV)21()V παt)(1II ??? (226)πα 221t)ωd(III? (227)續(xù)流二極管電流的平均值 5(AV)與有效值 5VOα0 O(AV)5πt)d(2πIII? (228)α0 5t)ω(III?? (229)變壓器二次繞組的有效值 2OOπα 22 παt)d(][1III ???? (2210)單相橋式全控整流電路1）、帶電阻負(fù)載的工作情況單相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)的電路及工作波形如圖 28 所示。當(dāng) 2過(guò) 2? 進(jìn)入正半周時(shí)，負(fù)載電流又經(jīng) V5形成續(xù)流，V 2恢復(fù)阻斷狀態(tài)。當(dāng)在 2u的負(fù)半周 ωt =π+α 時(shí)， Gu觸發(fā) V2導(dǎo)通，電流流經(jīng) VL、R、V 3，負(fù)載上得到與正半周相同波形的整流輸出電壓 o?。為避免失控現(xiàn)象，在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管 V5，這樣在 2u過(guò) ? 進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，在電感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，續(xù)流二極管承受正壓導(dǎo)通，負(fù)載電流 oi經(jīng)過(guò) V5流通，電感釋放能量，V 5上的壓降不足以使 V1維持導(dǎo)通而令 V1阻斷。電流又流經(jīng)VL、R、V 4，電感儲(chǔ)能，如此不斷循環(huán)下去，進(jìn)而導(dǎo)致處于直通狀態(tài)的晶閘管因過(guò)熱而損壞。 圖 26 大電感負(fù)載單相半控橋式整流電路RLiOu12TrV3412uG5u2ugOOttiLtuLiO? 圖 27 單相半控橋感性負(fù)載電路的工作波形圖 在 2u過(guò) ? 進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，V 3承受正向電壓而導(dǎo)通， V4承受反向電壓而截止。當(dāng)電流到達(dá)最大值時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，而后電流隨 2沿正半周減小，電感感應(yīng)電勢(shì)改變極性，和 2u相同。電流流經(jīng)VL、R、V 4，輸出電壓 2ou?。由于電感性元件的存在，電路中的電流不能發(fā)生躍變，因此，整流電路接電感性負(fù)載和接電阻性負(fù)載的情況大不相同。2)、 大電感負(fù)載單相半控橋整流電路在實(shí)際應(yīng)用中遇到較多的是電感性負(fù)載，例如各種電機(jī)的勵(lì)磁繞組、各種電感線(xiàn)圈等，它們即含有電感，又含有電阻。由波形圖進(jìn)行分析，可得 2cos1πt)ωd( sin2π1() ?????Uα (221)即 (AV)? (222)由式可見(jiàn)，當(dāng) U固定時(shí)，只需改變 α 的大小，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓 O(AV)U，O(AV)U與 α 的關(guān)系曲線(xiàn)如圖 25。由以上分析可見(jiàn)，在 2u的一個(gè)完整周期內(nèi)，流過(guò)負(fù)載 LR的電流方向是相同的，負(fù)載上的電壓和電流波形如圖 24（b）所示。這時(shí) V1和 V4因承受反向電壓而處于阻斷狀態(tài)。當(dāng) ωt=π 時(shí)， 2u降為零，V 1又變?yōu)樽钄?。由于晶閘管導(dǎo)通時(shí)管壓降很小，所以負(fù)載上的電壓 2o?。在電源電壓 2u的正半周，V V 4承受正向電壓，若晶閘管的控制極不加脈沖，V1不導(dǎo)通，此時(shí)負(fù)載中沒(méi)有電流流過(guò)。本節(jié)主要以單相橋式電路為例來(lái)討論其工作原理。可控整流有多種電路形式，如單相半波、單相全波和單相橋式可控整流電路等。負(fù)載不同時(shí)，其工作特點(diǎn)不同。 結(jié)論：與半波整流電路相比，輸出電壓的脈動(dòng)減小很多。負(fù)載電流的平均值結(jié)論：在輸入電壓相同的情況下，全波整流輸出電流平均值為半波整流電路的兩倍。如下圖所示為其電壓和電流的波形，實(shí)現(xiàn)了全波整流。u O=u2，D 1和 D3管承受的反向電壓為 u2。u O=u2，D 2和 D4管承受的反向電壓為u 2。1. 單相橋式不可控整流電路 圖 22 單相橋式不可控整流電路1）、工作原理設(shè)變壓器 ，U 2為其有效值。單相橋式整流電路分為單相橋式不可控整流電路和單相橋式可控整流電路。隨著電力電子學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始使用可關(guān)斷的器件（例 IGBT等）來(lái)構(gòu)成斬波控制型的整流電路。整流器主電路的結(jié)構(gòu)形式繁多，分類(lèi)方式也多種多?？煽卣鞯碾娐芬话阌烧髌鞯闹麟娐罚ǔ：?jiǎn)稱(chēng)為整流電路）及其觸發(fā)控制電路組成。整流器的主開(kāi)關(guān)元件一般采用整流為二極管或晶閘管?？刂齐娐酚?SPWM 產(chǎn)生的電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、基準(zhǔn)正弦波電路、頻率調(diào)節(jié)電路、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)壓保護(hù)電路以及相應(yīng)的顯示電路組成。第 2 章 離子體高壓電源主電路的論證和設(shè)計(jì) 電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)低溫等離子體發(fā)生器電源主要有主電路和控制電路兩部分組成，如圖 21 所示。在此基礎(chǔ)上，成功研制了一臺(tái)單相輸出電壓可調(diào)、頻率連續(xù)可調(diào)的等離子體高壓電源。常用滅菌設(shè)備的使用及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：滅菌技術(shù) 設(shè)備名稱(chēng) 配套設(shè)備 適用物品 耗能時(shí)間效率 廢氣排放物品損耗 溫度化學(xué)殘留等離子體滅菌等離子滅菌器220V 或380V 非液體類(lèi) 少 較短 無(wú) 無(wú) 室溫 無(wú)高溫蒸汽滅菌蒸汽滅菌柜 蒸汽鍋爐畏熱畏濕物品無(wú)法用高 較短 有廢蒸汽 排放 高溫?fù)p耗高(115～135℃)無(wú)EO/CFC滅菌環(huán)氧乙烷滅菌柜殘留分解裝置 非液體類(lèi) 較少 很長(zhǎng)有EO/CFC廢氣較少 低（65℃左右） 有消毒液浸泡消毒清洗機(jī)220V 電源不銹鋼、塑料 少 較長(zhǎng)有化學(xué)廢水化學(xué)銹蝕 室溫 有紫外線(xiàn)臭氧消毒紫外/臭氧消毒柜220V 電源物品表面消毒 少 較長(zhǎng)有臭氧產(chǎn)生 無(wú) 室溫 無(wú) 等離子體高壓電源的要求針對(duì)等離子體高壓電源的特殊要求，將 SPWM 脈寬調(diào)制技術(shù)用于該電源控制中，具有原理簡(jiǎn)單、控制和調(diào)節(jié)性能好，可消除諧波，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓等諸多特點(diǎn)。c)、 同時(shí)，滅菌后的器械沒(méi)有藥物殘留，對(duì)醫(yī)護(hù)人員沒(méi)有傷害。a)、 其滅菌速度快，可大大提升被滅菌器械的利用率，方便于醫(yī)院進(jìn)行連臺(tái)手術(shù)。如：光纖軟硬式內(nèi)窺鏡，電子器械，金屬手術(shù)器械，非金屬手術(shù)器械，導(dǎo)聯(lián)線(xiàn)，電極片，顱腦鉆，呼吸面罩，探頭，擴(kuò)張器，電池，導(dǎo)聯(lián)線(xiàn)，玻璃器皿，硅橡膠，聚乙烯，機(jī)電器械，實(shí)驗(yàn)室各類(lèi)非耐熱儀器等。 低溫等離子體滅菌器的應(yīng)用 低溫等離子體滅菌器適用于大中小型醫(yī)院的供應(yīng)室，手術(shù)室，牙科，肛腸科，美容科，急救中心，社區(qū)醫(yī)療，牙科門(mén)診，消毒供應(yīng)中心等企事業(yè)單位。等離子體滅菌器作用原理：（1）活性基團(tuán)的作用，等離子體中含有大量活性氧離子，高能自由基團(tuán)等成分，極易與細(xì)菌，霉菌，芽孢和病菌中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性 ，從而使各類(lèi)微生物死亡。低溫等離子體的產(chǎn)生通常是在真空環(huán)境下，利用特定的電磁場(chǎng)作用，使某些中性氣體的分子產(chǎn)生連續(xù)不斷的電離，形成帶負(fù)電荷和等量正電荷的離子相互共存的物質(zhì)狀態(tài)，當(dāng)電離率與復(fù)合率達(dá)到平衡的時(shí)候，這種穩(wěn)定存在的物質(zhì)狀態(tài)就稱(chēng)之為等離子?；瘜W(xué)滅菌劑必須有揮發(fā)性，以便清除滅菌后材料上殘余的藥物。 化學(xué)試劑滅菌 　 大多數(shù)化學(xué)藥劑在低濃度下起抑菌作用,高濃度下起殺菌作用。 滲透壓滅菌 　 利用高滲透壓溶液進(jìn)行滅菌的方法。波長(zhǎng)在 25000～80000 納米之間的激光也有強(qiáng)烈的殺菌能力,以波長(zhǎng) 26500 納米最有效。 輻射滅菌 　 在一定條件下利用射線(xiàn)進(jìn)行滅菌的方法。一般是在正常大氣壓下用蒸氣滅菌 1 小時(shí)。 間歇滅菌 　 連續(xù) 3 天,每天進(jìn)行一次蒸氣滅菌的方法。在上述諸法中，以蒸氣加壓滅菌效果最好，可用常壓蒸氣滅菌，也可在高壓蒸氣鍋中（一般使用 1 千克/厘米 2）滅菌,其蒸氣溫度可達(dá)121℃,能將耐熱的芽孢在 30 分鐘內(nèi)全部殺死。 濕熱滅菌 　 以沸水、蒸氣和蒸氣加壓滅菌。 干熱滅菌 　 直接利用火焰將微生物燒死（如燒接種環(huán)、載玻片和試管口等）。 熱滅菌法 　 利用高溫使微生物細(xì)胞內(nèi)的一切蛋白質(zhì)變性，酶活性消失，致使細(xì)胞死亡。微生物對(duì)滅菌劑的抵抗力取決于原始存在的群體密度、菌種或環(huán)境賦予菌種的抵抗力。 滅菌的定義所謂滅菌，就是用理化方法殺死一定物質(zhì)中的微生物的微生物學(xué)基本技術(shù)。英國(guó)醫(yī)生李斯特于 1865 年首先使用石炭酸對(duì)醫(yī)生的雙手、手術(shù)器械、包扎繃帶、手術(shù)部位等進(jìn)行消毒，其后外科手術(shù)的死亡率很快從 45～80%下降為 15%。牛奶、飲料等食品可放在 62～63℃下處理 30 分鐘進(jìn)行消毒。消毒劑一般只對(duì)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)體有效，而對(duì)芽孢很少有殺死作用。常用的消毒劑種類(lèi)很多，有 75%酒精、碘酒、紅溴汞（紅藥水）、龍膽紫（紫藥水）、氯等。煮沸是最常用的加熱消毒法，一般不產(chǎn)芽孢的微生物經(jīng) 5分鐘煮沸就可被殺死。常用的消毒法有物理的加熱消毒法和化學(xué)的藥劑消毒法。 power目 錄摘 要