一种压电换能器热释电防护电路设计

该文探讨了压电材料热释电效应产生的机理,得出压电换能器中压电陶瓷材料受温度变化会产生极化电荷,引起的热释电压会使压电换能器输出信号幅值增大,导致输出失效。因此针对热释电问题提出了两点解决方案。经过对比分析设计了一种ESD保护电路来解决热释电问题。该ESD保护电路通过设计一种改进型二极管钳位电路,针对压电换能器存在的极化电荷构建热释电释放环路,消除了热释电压对有用信号收发的影响。最后,通过对比实验验证了设计方案的可行性。

交流电力与信息数据双向同传的低压交流输电系统分析

随着电力电子技术与通讯技术的不断发展,采用同一电力电缆或信号电缆进行电力与信号同时传输也是构建新型电力系统的一个重要部分。本文提出了一种交流电力与信息数据双向同传的低压交流输电系统,一端负责调制数据信号作用在逆变器,另一端负责调制解调数据信号,这是一种与数据线供电和电力线载波通讯不同的信电同传方式。在分析该系统结构和工作原理的基础上,进行了仿真分析验证,结果表明该系统能够支持交流电力与信息数据的双向同传,适合较低功率低压交流功率传输的应用场合。

全自动提拉单晶炉系统控制技术

详细阐述了一种全新单晶炉自动控制系统,该系统采用工业控制计算机为数据控制核心,上称重控制传感器进行晶体数据采集,利用感应加热或电阻加热方式控制单晶炉温场。通过对单晶炉控制系统特性研究和热场模型的正确推导,有效解决了系统温场及晶体结晶过程中引发的大滞后及系统非线性控制问题。试验结果表明,该系统控制稳定可靠,各项性能指标均达到国际先进水平。

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。

直接生长蓝宝石整流罩的方法研究

基于人工晶体的导模法生长技术,设计了提拉位移法和坩埚旋转法两种生长方法,分析了直接生长蓝宝石整流罩的生长原理,建立了晶体生长高度和生长半径的状态方程。结果表明,通过理论参数和实际采样值之间的对比调整,这两种方法均可实现蓝宝石整流罩的直接生长。

恒组分提拉单晶炉的设计与研究

晶体生长过程中由于溶质"分凝现象"的存在,会造成生长出来的晶体沿轴向不均匀分布,从而制约了大尺寸、超长、高均匀性晶体的生长。因此,该文设计了晶体自动生长控制系统和料棒自动补充控制系统,以保证晶体生长液面的高度不变,以及棒料添加组分与晶体组分一致,从而克服晶体生长过程中"分凝现象"的影响,也为晶体生长界面形状的稳定性控制奠定了可靠的基础。

核电用压电加速度传感器的抗辐照屏蔽设计

为了开展核电用压电加速度传感器的抗辐照屏蔽设计研究,该文采用蒙特卡罗粒子输运软件(MCNP),针对反应堆运行时释放的裂变中子谱和γ谱,考虑服役温度、抗辐照性能、造价、屏蔽效果等因素,提出了铅-聚乙烯-铅多层组合和Fe+W+B4C复合材料等两种屏蔽方式。结果表明,当服役时间相对较短、屏蔽体受到辐射剂量不强、服役温度小于聚乙烯(PE)材料的服役温度时,可以考虑采用Pb(10 cm)+PE(15 cm)+Pb(5 cm)的组合方式。当屏蔽体受到的辐射剂量很强、服役温度很高时,可以考虑采用60%Fe+30%W+10%B4C(质量分数)复合材料这种组合。

图腾柱PFC的电感电流过零畸变校正分析

采用GaN桥臂和SiCMOSFET桥臂的图腾柱功率因数校正器(TP-PFC)具有高效率优点,但是在网压过零附近由于瞬值较低且电压极性转换,引起占比函数突变,如果此时电感取值较大和/或控制器响应较慢,则引起电感电流过零畸变。针对TP-PFC过零附近波形畸变问题,在简述TP-PFC拓扑、数学模型、调制方式以及控制策略基础上,给出了采用PI调节器的双环控制时四种补偿校正方法:变载波幅度法、变控制量法、变控制系数法与变参考信号法,仿真验证了这四种方法能够有效改善电感电流过零附近附近波形质量,明显降低谐波含量和提高功率因数。

图腾柱PFC广义状态空间模型与仿真分析

电力电子变换器的开关过程引起非常严重的非线性问题,可以采用开关模型、采样数据模型、滑动平均模型、小信号模型和行为模型等分析,其中小信号模型包括状态空间平均模型、能量平衡的平均模型和广义状态空间平均模型(GSSA),通过这种数学建模能够表征和简化电力电子变换器的动力学特性,得到近似的线性化系统。文中采用二阶近似逼近的傅里叶级数对图腾柱PFC进行GSSA建模和MATLAB/Simulink仿真分析,并与状态空间平均模型和开关模型进行比较,发现采用二阶近似逼近的傅里叶级数可以建立更加精确地表征电力电子变换器的动力学特性。

无线温湿度检测仪设计

分布式环境温湿度检测装置主要用于农业大棚等生产活动中,它是基于无线传输设备采集环境温湿度的系统。系统以STM32F103单片机为控制核芯,联合无线传输模块,实现对环境多区域的温湿度监控。该系统稳定可靠,能够实时采集温湿度数据并将数据进行上传。