晶圆搬运小车非接触式供电系统的设计与试验

传统AGV有线供电方式存在布线繁琐、限制移动范围等问题,严重影响了AGV工作效率。文章基于现有非接触式供电技术基础,设计分段式非接触式供电装置,并进行系统测试和验证,发现其用电量仅为无接触式未分块供电系统的58.49%。该设计可为AGV小车的高效、节能的无线供电提供新的思路。

基于反激变换器的高功率因数LED驱动电源设计

针对传统的发光二极管(LED)驱动电源功率因数不高的问题,在需要隔离的场合选择反激电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流的控制。通过对反激电路的分析,证明了工作在临界连续模式下的反激电路可以实现PFC。该电源是采用反激电路为主电路的单级PFC电路,能同时实现PFC和LED电流控制,相对2级功率因数校正电路,所用器件少,损耗低,在输入、输出需要隔离的场合是很好的选择。通过调试和实验测试证明了理论分析的正确性。

辐射伏特效应同位素电池换能单元的初步设计

初步设计制作3种辐射伏特效应同位素电池换能单元,测试其在固态63Ni源和3H源辐照下的输出电特性,对输出电特性进行数学解析模型分析并提出进一步改进设计的思路。结果表明,设计的换能单元在发射高能α同位素作用下,性能快速急剧退化;在2.96×108Bq的63Ni源辐照下,获得最大短路电流为28.4nA,最大开路电压为0.267V;在约5.09×109Bq的3H源辐照下,获得最大短路电流为62.8nA,最大开路电压为0.260V。当前换能单元参数还需进一步优化。

辐射伏特效应同位素电池换能单元设计及其性能测试

以单晶硅基结型器件为基础,探讨其结构与辐射作用下电输出性能的关系,为辐射伏特效应同位素电池换能单元(PN结)设计提供依据。设计制作了两种可作为同位素电池换能单元用的单晶硅半导体PN结型器件,使用63Ni源辐照这些器件并测量其电输出性能。结果表明,新设计的器件具有比原器件更大的开路电压、输出功率和能量转换效率。

锂离子蓄电池保护电路发展现状及趋势

首先介绍了锂离子蓄电池的单串及多串保护电路原理,并针对当前锂离子蓄电池集成保护芯片的现状及特点,讨论了锂离子蓄电池保护电路存在的问题。现阶段有多种公司的保护芯片系列,保护的功能也不同,但是对于锂离子蓄电池性能的更好发挥,很多保护方式不是很理想,功能也相对单一。多功能复合以及保护性能优化将成为今后的发展和研究趋势。

PN结型器件在氚钛片辐照下电输出性能

用多片具有不同金属钛膜厚度和充氚量的氚钛片对两种单晶硅基PN结型器件进行了辐照,在线测量了它们的电输出性能并进行了定性分析。结果表明,在本文所采用的钛膜厚度和氚量级下,器件输出短路电流等随充氚量增加而小幅增大,但不成正比关系;器件的掺杂浓度、结深等结构参数对器件电输出性能影响较大。

半导体器件在辐射作用下的电学输出性能

半导体结型器件是决定辐射伏特效应同位素电池能量转换效率的核心部件。本工作采用加速器产生的不同能量电子束和^(63)Ni源的β射线对硅基PiN结型器件进行辐照,在线测量了其电学输出性能。结果表明,当电子束能量为18 keV时,能量转换效率>4%;电子束能量为6 keV时,能量转换效率为0.16%～0.33%;活度为2.96×10~8Bq的^(63)Ni源片辐照的能量转换效率约为0.1%。

磁悬浮姿控/储能飞轮能量转换控制系统设计与实验研究

针对磁悬浮姿控/储能飞轮(ACESFW)的能量释放问题,采用直流降压斩波原理,设计了一种能量转换控制器,提出对降压斩波器输出进行软件功率因数校正的转换控制方法,将高速ACESFW存储的动能,转变为稳定直流电能输出。仿真和地面试验结果表明,所设计的能量转换器转换效率高,电压输出稳定,高频纹波小,可以满足星上设备的供电要求。

峰值电流控制模式中斜率补偿的研究

介绍了峰值电流控制开关电源的原理和特点。针对占空比D>50%时发生振荡的现象,分析了系统工作不稳定的原因,从理论上论述了电感电流的斜率、占空比与系统稳定性之间的关系。介绍了利用斜率补偿方法解决系统振荡的基本原理,并提出了斜坡补偿电路的具体设计步骤。最后给出以UCC3808为控制芯片的推挽式变换器斜率补偿电路设计实例。实验结果表明,该方法可实现峰值电流控制开关电源在D>50%情况下的稳定工作,增强了电源的抗干扰性,提高了高频变压器的利用率。

压电式双振子微型发电机功率调节电路设计

为克服压电式单振子微型发电机通过一般整流、滤波和储能控制电路不能连续为瞬时发射功率较大的无线传感器网络发射模块供电的问题,提出了一种双振子振动发电的结构思想,介绍了双振子振动发电原理;提出了一种双振子微型发电机输出功率调节控制电路技术方案,它由主—辅整流电路、主储能器、滤波器、辅助补充能量控制电路、稳压电路、滞回比较器、开关控制电路和电子开关等组成。经实验证明：封装了该功率调节电路的压电式双振子微型发电机平均输出功率为250～950μw,瞬时输出功率可以达到680mw,而自身的功耗只有40微瓦以下,能满足连续振动环境中微功耗电子器件、传感器或间歇式较大功耗遥测电路供电的要求。

基于LED的校园照明节能控制系统

设计了一套适用于高校校园的LED照明节能控制系统,包括LED恒流驱动电源、光照度检测模块、红外热释电传感模块、计数模块和GPRS无线通信模块等。配套了18 W T8型LED灯管和50 W面板型两种LED灯具,分别用于替换教室荧光灯和校园道路路灯。驱动电源通用性好,支持12 V和24 V两种直流输入电压,最大输出功率可达150 W,且输出电压自适应,使其能够兼容多种串并方式的LED灯具。该系统同样适用于博物馆、大型酒店、地下停车场等照明需求量大的应用场合。

基于LabWindows/CVI的BMS测试系统设计

随着大型锂离子电池组的逐步应用,电池组模块化设计成为了热点,而模块化的BMS(电池管理系统——Battery Management System)的性能测试目前还没有成熟的设备可用。为了检测电池组模块BMS的性能,设计了一种基于LabWindows/CVI技术的BMS测试系统,采用RS-232接口,由上位机模拟总体控制系统对模块BMS进行控制操作,并对模块BMS上报的数据进行分析,指示电池组的工作状态和故障预警信息。此测试系统可辅助锂离子电池组模块的开发,具有一定的实用价值。

具有谐波补偿功能的单相并网逆变器改进研究

本文论述了一种具有电流谐波补偿功能的单相并网分布式电源供电系统。系统模拟了电网含有大量谐波电流及电压畸变状况下的并网供电与谐波补偿。文章采用了不依赖于瞬时无功功率理论和低通滤波器的正序基波电压锁相,增强了锁相环的动态响应性能,从理论上消除了稳态误差,具有更好的实时性和准确性。并网逆变器采用无差拍控制单元,兼具谐波补偿与供电双重功能。基于Matlab的仿真模型和TMS320F28335的样机实验平台验证了该控制系统的有效性与合理性。

磁悬浮姿控储能两用飞轮能量转换系统PI协同控制

针对磁悬浮姿控储能两用飞轮能量转换系统负载变化引起的输出电压波动问题,提出一种用于并联DC-DC Buck变换器拓扑结构的PI协同控制方法,该方法的电感电流内环采用协同控制器,其电流参考值来源于电压控制器输出均值。输出电压外环采用PI控制器,克服了基本协同控制方法对负载变化适应性和鲁棒性差的不足。仿真和试验结果表明,在负载突变和大范围变化的情况下,系统输出电压稳定、纹波小、鲁棒性好。

锂电容系统散热试验研究与优化

为研究有轨电车车载储能系统内串行风与并行风对锂电容模组散热的影响,对某密封型锂电容模组进行串行风冷与并行风冷的散热试验。通过比较二者优劣点,选取更有优化潜力的并行风结构,利用Flotherm热仿真软件对其进行模拟,得到可信的热仿真模型,进而在其基础上进行结构优化,得到了模组温度分布较为均匀的散热结构。

基于无光耦反激变换器的LED驱动电源设计

传统的采用反激变换器作为主电路的LED电源中,为了实现恒流控制及输入和输出的隔离,需要通过光电耦合器把副边信号反馈回原边进行电路控制。但是光耦的体积大,且工作时电流传输比容易受到温度的影响,为了减少电路器件,降低温度对电路的影响,本文采用基于原边控制的无光耦反激变换器作为电源主电路。由于没有光电耦合器,降低了成本,减小了电源的体积,提高了功率密度,降低了温度对电源的影响。此电源能实现LED的亮度控制,并且能通过恒压控制实现LED的开路保护。

氚钛片辐照硅基半导体器件电学输出性能

制备了多个不同厚度金属钛膜吸附不同量3H的氚钛片,利用这些源片辐照硅基半导体器件,测试并分析了它们的电学输出性能。结果表明,这些氚钛片辐照硅基半导体器件可以输出电流,但由于金属钛对氚源β射线的阻挡,器件输出电流和最大输出功率与钛膜中贮氚量不呈正比增长关系,小的钛膜厚度有利于提高β射线能量利用率。

关于Boost型APFC电路最大功率因数的讨论

通过分析Boost型APFC(有源功率因数校正)电路在CCM(电流连续模式)控制方式下的两种不同的工作模式,推导出主电路升压电感的数学表达式.通过理论上的分析得出该种电路的功率因数(PF)是不可能完全为一而只能近似为一的结论.又对电路做了仿真试验,分析比较了在电感取不同值时的输入电流的波形,对波形进行了傅立叶分析.为同类型电路的设计提供了很有价值的参考.

多路输出程控恒流源设计

为了满足LED照明对恒流源的需求,设计了一种多通道并联输出程控恒流源,每一通道恒流源可独立控制,独立使用。分析了多通道恒流源系统的特点,采用英飞凌16位微控制器实现系统的智能化控制。描述了该系统的工作原理和硬件结构,给出了恒流源系统的软件设计和实验结果。实验结果表明,该系统电流步进值为1 mA,控制精度达到0.1%,系统工作稳定。

GaN器件辐伏同位素电池的电输出性能研究

利用63 Ni和3 H源分别辐照两种可作为辐伏电池换能单元的GaN基PiN结型器件,其输出短路电流(Isc)和开路电压(Voc)分别为:对于63 Ni源,Isc=5.4nA,Voc=771mV;对于3 H源,Isc=10.8nA,Voc=839mV。其开路电压显著优于单晶硅基器件辐伏电池的输出结果,但与理论值有一定的差距。可能是GaN材料生长过程中产生的缺陷、电极欧姆接触不良以及器件结构等原因,导致短路电流和开路电压未能达到期望值。这些是提升GaN换能单元辐伏电池的电输出性能应解决的重要技术问题。