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HCAM-40kV 高壓放大器在介質阻擋放電 DBD 氣體等離子體機理研究中的應用
日期：2026-11-03 10:50
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摘要：
HCAM-40kV 高壓放大器在介質阻擋放電 DBD 高壓氣體等離子體機理研究中的應用
常壓介質阻擋放電 DBD 等離子體，用于廢氣降解、材料表面改性。等離子體放電行為高度依賴激勵高壓的波形、幅值以及頻率。傳統工頻高壓變壓器只能輸出固定正弦波形，波形調節能力差，很難解析不同激勵條件對放電模式的影響。HCAM-40kV 高壓功率放大器，可將任意波形信號放大至 ±40kV，驅動 DBD 放電腔體，用于高壓氣體等離子體科學實驗。
一、傳統 DBD 激勵源的測試痛點
變壓器式激勵源波形固化，只能輸出正弦波，無法輸出脈沖、三角波...
HCAM-40kV 高壓放大器在介質阻擋放電 DBD 高壓氣體等離子體機理研究中的應用
常壓介質阻擋放電 DBD 等離子體，用于廢氣降解、材料表面改性。等離子體放電行為高度依賴激勵高壓的波形、幅值以及頻率。傳統工頻高壓變壓器只能輸出固定正弦波形，波形調節能力差，很難解析不同激勵條件對放電模式的影響。HCAM-40kV 高壓功率放大器，可將任意波形信號放大至 ±40kV，驅動 DBD 放電腔體，用于高壓氣體等離子體科學實驗。
一、傳統 DBD 激勵源的測試痛點
變壓器式激勵源波形固化，只能輸出正弦波，無法輸出脈沖、三角波，變量可控性差。
DBD 腔體屬于強容性負載，普通電源無四象限吸流能力，放電階段電壓波形畸變嚴重，腔體實際電壓與設定值偏差大。
缺少單獨電流監測端口，無法采集微放電脈沖，難以繪制李薩如圖形計算放電功率。
腔體出現擊穿短路時保護響應慢，容易造成激勵源硬件損壞。
二、DBD 等離子體驅動測試方案
HCAM-40kV 采用四象限有源輸出，既能輸出電流也可以吸收容性腔體回流電荷，顯著降低波形畸變。外接任意波形發生器，可輸出正弦、脈沖、三角波等多種高壓激勵，輸出 ±40kV。雙路 BNC 監測接口，外接示波器采集電壓、電流信號，構建李薩如圖形，準確核算 DBD 放電功率。限流 / 跳閘模式可按需切換，腔體發生擊穿故障時快速限定功率輸出，保護放大器本體。
三、科研應用價值
研究不同激勵波形下等離子體的放電均勻性；開展高分子薄膜等離子體表面改性試驗，對比不同電參數對材料表面官能團的改變；解析氣體組分、電壓幅值對放電狀態的影響；得到的波形參數可以為工業 DBD 設備開發提供實驗室預研依據。
