[發明專利]電容器阻擋放電電路

有效

• 申請號: 200810046841.0
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101227789A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 盧新培;潘垣
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于非平衡等離子體放電電路，具體涉及一種電容器阻擋放電電路。

背景技術

現有電介質阻擋放電的典型裝置是如圖1(a)～圖1(d)所示的系列裝置。這些裝置都具有：高電壓發生器1，用于放電產生等離子體的放電電極對2，位于放電電極對之間的電介質3以及導線，接地裝置。電介質3可以覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間。圖1(a)中，電介質位于上極板；圖1(b)中，電介質位于上下極板；圖1(c)中，電介質位于上下極板之間；圖1(d)中，放電電極對為球形極板。

當放電電極對2上加載足夠的交流電壓時，電極間的氣體被擊穿形成介質阻擋放電。介質的存在避免了電極之間的電弧擊穿放電的形成，從而可以在放電間隙中產生非平衡等離子體。常用的氣壓范圍為10⁴-10⁶Pa，頻率范圍為50Hz-13.6MHz，氣體間隙從幾微米到幾厘米變化時，相應的放電電壓也在幾百伏到幾萬伏變化。

改進的放電裝置如圖2所示的水電極，見申請號200610048262.0、名稱為《水電極介質阻擋放電裝置》的發明專利申請，圖中：電介質容器端面4，電介質容器柱面5，注水孔6，電極引線7，水8，放電等離子體腔9，腔體10。還有多針-平板電極等裝置，這些裝置均只是對電極或者介質的形狀材料厚度等方面進行了改進，但依然由電介質阻擋放電。

電介質阻擋放電在多個領域有著廣泛的應用。但是現有的介質阻擋放電裝置中電介質基本上都處于放電電極之間或與放電電極有直接的聯系，限制了裝置的靈活性，不能良好地適應不同場合的需要，改變一種使用環境就得改變電介質的材料，厚度，位置，或者需要調節電壓的幅值，而且放電電流幅值小，電流脈寬窄，電子密度低等缺點。

發明內容：

本發明提供一種電容器阻擋放電電路，解決現有的電介質阻擋放電裝置受電介質影響大，放電電流小，電流脈寬窄，電子密度低等缺點。

本發明的一種電容器阻擋放電電路，包括依次串聯的高電壓發生器和放電電極對，其特征在于：

在放電主回路中串連有一個電容器。

所述的電容器阻擋放電電路，其特征在于：所述放電電極對電極板內表層鍍有一層電介質膜。

所述的電容器阻擋放電電路，其特征在于：所述電容器為固定電容器、可變電容器、微調電容器，或者受電路控制的可變電容器。

所述的電容器阻擋放電電路，其特征在于：所述固定電容器電容值的可選范圍為1pF～10μF；所述可變電容器電容量在1pF～10μF范圍內調節；所述微調電容器電容量在1pF～1nF范圍內調節；所述受電路控制的可變電容器電容量在1pF～10μF范圍內調節。

所述的電容器阻擋放電電路，其特征在于：所述受電路控制的可變電容器，其控制電路包括電壓檢測裝置、比例放大器、第一微分電路、第二微分電路、比較器和控制裝置，電壓檢測裝置實時檢測檢測電容器兩端的電壓U_(t)，測得電壓量送至比例放大器，得到電容器兩極板上的電荷Q_(t)，送至第一微分電路，得到電路中的電流i_(t)，將此電流送至第二微分電路，得到電流i_(t)導數，送至比較器與零比較，若電流i_(t)導數大于零，則比較器無輸出，控制裝置不動作；只要電流i_(t)導數一達到零，則控制裝置動作，改變電容器的電容量。當電容器的電容量增加到最大值，或者電流i_(t)導數開始小于零之后，電容器的電容量在下個放電脈沖之前回到其初始值。

本發明采用一個電容器置于回路中充當普通裝置中電介質的角色，當調節電壓發生器至一定范圍電壓時，會在放電電極對之間產生等離子體，所述電容器可為適用于某特定場合的固定電容器、可以大范圍調節電容的可變電容器或者電容量可調節的微調電容器，還可以是受電路控制的可變電容器。可實現簡單易行，靈活多變的放電模式，適用于多種場合。同時，通過對電容容量的調節可使放電電流增大，電流脈寬加長，且使對高電壓發生器的要求降低，從而改善放電質量，降低了成本。

附圖說明：

圖1(a)現有的電介質阻擋放電裝置示意圖，介質位于上極板；

圖1(b)現有的電介質阻擋放電裝置示意圖，介質位于上下極板；

圖1(c)現有的電介質阻擋放電裝置示意圖，介質位于上下極板之間；

圖1(d)現有的電介質阻擋放電裝置示意圖，球形極板；

圖2現有水電極介質阻擋放電裝置示意圖；