基于全光谱多通道LED混光控制系统的设计

在设施农业生产中,为提高LED植物光源的混光调整精度和补光效率,该文设计了一种基于多元控制策略的LED植物光源智能控制系统。本系统采用一种基于红、蓝和白3种芯片集成LED灯珠,通过仿真设计获得了线性光源的灯珠阵列最优排列,提高受照面上光照度的均匀度。采用可调恒流和脉冲宽度调制结合的方式设计了一套多元控制的LED植物光源调控模组,实现光质的多通道驱动独立控制。通过实验结果表明,本套智能调控系统的调光精度达到98%以上,且当占空比达到80%时系统驱动效率达到90%。本研究结果可实现按植物生长所需精准调控光质配比、光量子通量密度的同时,也提高了光能利用效率,具有节能降耗的效果,为植物人工光源的精准调控提供了参考,具有广泛的应用价值。

基于KT系列芯片的钻孔成像仪探头电路设计

针对钻孔成像仪在小孔径、无自然光钻孔内应用的实际工况环境,进行了钻孔成像仪探头稳压电路、光源驱动电路和灯板电路的需求分析与设计。从实际需求出发,设计了基于KTB8370芯片的稳压电路、基于KTD3113芯片的LED光源驱动电路,同时,考虑到钻孔内无自然光且空间狭小的情况,灯板电路选择了照射范围小,但照射距离远的高亮白色直插型LED作为照明光源。实验室测试及现场试验结果表明,设计的稳压电路与光源驱动电路连续长时间运行无故障,5 V输出电压误差为1.04%,3.3 V输出电压误差为0.88%,灯板工作电流仅为15 mA,电路工作稳定、运行可靠、技术参数符合设计要求;灯板光源照度达到3 196 Lux,满足探头照明需求。经现场试验测试,钻孔内壁及裂隙水清晰可见,表明电路设计与实现符合预期。

大功率光纤激光器恒流驱动电源设计分析

光纤激光器作为第三代激光技术的代表,与传统固体激光器相比,具有结构简单、转换效率高等优点。其中,恒流驱动电源作为光纤激光器中的重要组成部分,对光纤激光器提供充足电源起到关键性作用,能有效改善传统线性电源能量消耗大的问题,还能有效提升对能源的使用效率。基于此,主要对大功率光纤激光器恒流驱动电源设计进行分析研究,以期为相关人员提供参考。

用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计

分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号,对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后,输出至由OP27GS、AD8065和IRF520场效应管组成的具有限流功能的压控恒流源电路,将电压信号转变为激光器的驱动电流;同时采用MAX1978温控芯片对激光器进行温度控制。实际测试结果表明,压控恒流源输出电流的最大误差为0.1%,DFB激光器的温度稳定度为0.072%,温度控制精度优于0.01℃。使用3000 ppm的甲烷标准气体进行吸收测试,通过示波器检测光电探测器和锁相放大器的输出波形,可得到稳定的吸收峰和二次谐波,说明所设计电路满足TDLAS检测技术对于DFB激光器驱动的要求。

医用微波理疗磁控管装置控制系统设计

微波具有良好的穿透与吸收特性,可用于医疗领域。作为典型的微波发生装置,磁控管可以将电能转换成微波能量,微波能量聚集后作用于医疗对象,进而产生相应的理疗效果。为了解决微波能量输出过程中的可靠性问题,需要研发相应的控制装置来实现磁控管微波能量的持续稳定输出。文中在掌握了磁控管器件工作特性的基础上,设计了基于交流双向斩波控制的磁控管驱动控制系统。该系统实时采样磁控管阳极工作电流,控制器对工作电流进行偏差整定后采用比例积分微分(Proportional Integral Differentiation,PID)进行控制,在电流闭环的方式下实现了磁控管微波的连续可调恒功率输出。作为小型物理型辅助理疗装置,系统经过持续不断的优化,设备在市场上已经得到了广泛应用,取得了较好的应用效果。

变频控制LLC谐振恒流变换器研究

为探索LED(Light Emitting Diode)驱动的方法,以期提高LED输出亮度的稳定性,针对其控制恒流输出的问题提出了变频控制的LLC谐振变换器。设计的LLC半桥型谐振变换器具有开关工作频率高、掉电保持、允许输入电压范围宽、效率高、重量轻、体积小、 Electromagnetic Interference噪声小和开关应力小等优点,所以其是LED恒流输出很好的拓扑选择。采用变频控制方法,结合Power Simulation软件进行了仿真分析,仿真结果表明,变频控制的LLC谐振变换器具有良好的稳态性能和瞬态性能,对工程应用具有实际意义。

STM32的窄线宽半导体激光器驱动电路设计

设计了一种高稳定性的激光器驱动电路。激光器驱动电路硬件主要包括温控模块、恒流驱动模块以及电流调谐模块,电路设计采用STM32微处理器作为主控芯片,ADN8443作为温度控制器件,结合PWM控制方案实现温度控制,设计恒流驱动电路以及电流调谐电路实现半导体激光器的稳定输出。经过测试,功率稳定度为0.16%,波长稳定度为0.23 ppm,电路具有可调谐、体积小、效率高、驱动能力强等优点,能够实现激光器的稳定控制。

基于频率跟踪的LED数控恒流驱动电源设计

LED驱动器电流的多频率波动会直接影响LED数控设备的寿命,为此,利用频率跟踪技术,优化设计LED数控恒流驱动电源。优化设计变压器和电磁干扰滤波器,变换LED多路恒流电路、箝位电路、输入保护电路以及LED调光控制电路的连接方式,重新设计频率跟踪电路,连接驱动电源电路与设备元件。通过频率跟踪技术,确保电源各组成部分处于同一工作频率。通过LED设备启动、关闭以及调光功能的驱动控制,实现电源驱动程序的优化。根据实验测试结果可知:应用频率跟踪技术后,LED数控恒流驱动电源的电流波动系数降低了0.108,驱动效率提高了41.98%。

一种信息矿灯设计与实现

设计一种低功耗多模定位的信息矿灯,通过多模射频技术的融合及射频调度方法,可满足矿方实现从区域定位向超宽带精确定位无缝过渡升级;采用PA功率放大器、LNA低噪声放大器优化UWB射频技术的传输距离及测距准确性,以解决井下位置服务系统的基站容量及经济费用;同时,可升级设计实现了差异化定制使用需求,能更好地为煤矿提供井下位置信息服务。

高功率因数LED恒流驱动电源的设计

为了保证发光二极管(LED)正常高效工作,提高LED驱动电路的功率因数,以L6561功率因数控制芯片和恒流二极管为基础,设计了一种高功率因数LED恒流驱动电源。从输出电压、负载电流和功率因数三个方面进行实验测试,实验结果表明,在宽电压范围内,该电源的恒压和恒流效果好,功率因数在0.95以上,较好地抑制了电流谐波。

基于物联网技术的航空避障灯控制系统

针对现有航空避障灯存在有线控制,使用距离受限,无法实时监控工作状态等问题,在保留航空避障灯系统基本功能的基础上,利用物联网技术设计一种航空避障灯节点和一种管理基站,通过2.4G无线通信实现航空避障灯与管理基站之间的远程控制并且管理基站将所属航空避障灯群的工作状态信息通过4G无线通信传输到云服务器,从而优化航空避障灯管理系统的功能。该系统对无线控制功能和状态信息上云功能进行长时间测试,结果表明远程控制和状态信息上云功能稳定,解决了上述传统航空避障灯存在的问题。

基于两路Cuk改进电路的恒流源

使用恒流源来驱动LED可得到两路相等的输出电流。提出了基于两路Cuk改进电路的恒流源,分析了其电路结构、工作模态和恒流原理,同时推导了其电压、电流和功率表达式。最后搭建的功率为3 W的样机证明了其恒流理论。结果表明:该恒流源利用Cuk变换电路结构中的中间储能电容元件实现对两路LED输出支路的自动恒流,控制其中一路负载电流实现两路恒流;利用Cuk变换电路的升降压得到各路LED负载所需的电压。

智能激光植物补光器的设计及应用

针对目前植物补光设备照射范围有限、电-光转换效率不高、布线安装成本较高和使用环境有限等问题,该研究设计了一种智能激光植物补光器。系统阐述了智能激光植物补光器的工作原理和结构设计,以“红颜”草莓为补光试验对象,分析其补光效果。试验结果表明:使用该设备能增加草莓植株的叶片厚度和叶绿素含量,相比自然光照分别增长了6.6%和10.5%;能显著提高草莓果实的硬度和糖度(P<0.05),相比自然光照分别增长了20.2%和15.5%。设计的激光驱动电路电流精度达到1 mA,在调节光照强度时精度高;使用型号为VMS-300AL-GH-N01的光合有效辐射传感器测得光量子通量密度约为55μmol/(m^(2)·s),标准偏差仅为2.689,补光器出光均匀。使用智能激光植物补光器能促进植物的生长发育及果实品质,在植物补光领域和农业现代化方面具有一定的推动作用。

STM32控制的PWM调光驱动电源设计

调光技术在照明行业非常重要,保证调光过程平稳并在100%范围内调光是当前研究的热点。提出一种有源功率因数校正(APFC)且具有恒流稳压功能的PWM调光驱动电源,对功率因数校正电路,恒流限压电路和调光电路进行详细设计分析。针对单一调光芯片控制电路存在输出不稳,无法实现全范围调光的问题,采用STM32单片机和调光控制芯片HV9910相结合进行控制。最后制作样机并进行测试分析,该调光电源输出电流精度控制在2%以内,功率因数在0.93以上,在额定输入电压下效率达到85%以上,在0~100%范围内调光且调光过程平滑无闪烁。

集成恒流驱动功能芯片SS523A(SH30F9801)的研发与应用

白色家电厂商希望用尽可能少的微控制单元(MCU),去实现以前多颗MCU实现的功能。比如最好一颗MCU实现控制、触摸、显示等功能,同时该MCU能完成多个不同项目的开发。所以对于MCU资源要求更大,中央处理器(CPU)平台更通用,这样有利于研发管理和效率提升,同时在一定程度上可以节省物料(BOM)的成本。白电主控升级芯片SS523A(SH30F9801)非常符合预期,产品采用M0+内核,具有高集成度。

一种升压恒流驱动电路设计

本文结合某款商用车彩屏仪表相关试验要求及液晶背光驱动要求,选择了BST6025做为宽范围电压DC-DC降压电路,SY7203DBC做为DC-DC升压电路,设计了一种通过改变PWM占空比对串并混联的LED照明电路进行调光的恒流驱动电路。该电路的降压芯片、升压芯片及外围电路完全采用国产芯片,在完成国产化的同时,降低了近35%的材料成本,通过合理匹配电路参数、严格的PCB布板,完全达到了国外芯片的使用效果,最后通过台架试验、道路试验及批量应用证明了该电路的稳定性与可靠性。

LED可调光自动控制系统设计

基于低功耗MSP430单片机的特点,提出一个用数字化恒流源来控制LED灯光可调的设计思路。在规定时间内,系统通过对背景光和人体红外信号检测,选择LED需求的亮度,单片机将输出电压数字写入D/A转换器,将D/A输出的电压作为恒流源的输入电压,间接地控制功率管的基极电压使功率管输出不同的电流,实现LED亮度数字可调,从而完成对LED光强度的智能控制。

基于PT1000的高精度温度测量系统

温度控制精度对精密工业产品的质量有着决定性的影响,而高精度的温度测量是温度控制的前提。设计并实现了基于三线制恒流源驱动Pt1000的高精度温度测量系统,分析了温度测量系统中恒流源、信号调理、A/D转换等功能电路的工作原理和设计依据,给出了电路结构和电路参数。实验结果表明,该温度测量系统性能稳定可靠,测量误差不大于0.01℃。

高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究

实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计.使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A.测试结果表明,当驱动电流从200 mA变化到800 mA时,外接电阻电流和LED驱动电流之比变化小于2.3%;电源电压跳变±10%的情况下,800 mA的驱动电流变化小于0.46%.

蝶形半导体激光器恒流驱动设计与实现

蝶形半导体激光器驱动电流的稳定性直接决定了其输出波长的稳定性,进而影响检测精度。为了满足气体浓度检测中对激光器输出波长稳定可调的要求,设计了数字与模拟电路混合的恒流驱动电路。以STC90C51为主控芯片数控模块完成扫描键盘、DA转换;模拟电路主要由负反馈运算放大、高精度CMOS管和反馈电阻构成,完成电压到电流的转换,输出至蝶形半导体激光器,实现蝶形半导体激光器恒流驱动。输出电流在0～300 mA范围内连续可调,输出驱动电流误差小于±0.003 mA,满足系统对恒流驱动±0.005 mA的误差精度要求。