3-DOF并联机器人程控驱动电源研制

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷应用中的重要部件。采用分立元件组成高压放大电路,结合16位SPCE061A单片机,利用软件做数字式半闭环控制,研制开发了3自由度(3-DOF)并联机器人用压电陶瓷驱动器驱动电源,并介绍了驱动电源的组成及工作原理。通过软件算法实现了电源高精度可程控的设计目标,弥补了放大单元及压电陶瓷特性上的缺陷。     

基于简单透镜列阵的可调焦激光均匀辐照光学系统研究

本文对基于简单透镜列阵的大口径激光均匀辐照光学系统的调焦能力进行了研究, 结果表明, 改变透镜列阵与靶镜之间的距离即可方便地改变靶面上光斑的大小. 文中详细分析了相关参数对调焦能力的影响, 并在此基础上设计出一个实用的光学系统. 用数值方法模拟了激光束通过光学系统后的传输, 发现尺寸不同的靶面光斑具有基本一致的强度结构特征. 定量地分析了光斑内部散斑间隔、调制对比度、顶部不均匀度及能量集中度等描述光斑均匀辐照质量的指标, 并研究了它们随靶面离焦量的变化关系.     

FLTD三电极场畸变气体开关寿命特性

针对设计的一种场畸变气体开关,研究中间电极材料分别为不锈钢和黄铜条件下的烧蚀特性,结合开关寿命期间静态与触发特性的变化规律,获得决定开关寿命的关键因素,为三电极场畸变气体开关的性能优化提供理论支撑。研究结果表明,采用不锈钢和黄铜作为中间电极的烧蚀区域以及表面粗糙度均随着放电次数增加而增大,黄铜电极烧蚀较为严重且表面有明显的烧蚀圆斑,不锈钢电极则具有更高的表面粗糙度,阴阳极表面烧蚀存在明显差异,随着放电次数的增加,击穿点向电极边缘区域集中,影响开关的沿面绝缘特性,是导致开关寿命终结的主要原因。     

诱导空间非相干束匀滑技术的近区特性及改善技术

诱导空间非相干技术是面向激光驱动惯性约束核聚变的一种具有自身独特优势的束匀滑方法.然而直接使用诱导空间非相干方法将引起强烈的近区强度空间调制,这将威胁装置的运行安全,并严重限制装置的最大输出能力.这也是该方法应用于聚变级高功率激光装置的主要技术障碍之一.本文介绍了一种通过双透镜滤波系统对诱导空间非相干束匀滑技术导致的近区空间强度调制进行匀滑的技术.利用该技术可以在保留诱导空间非相干束匀滑方法的先天优势(更好的远区匀滑特性)的前提下,获得均匀、稳定的近区强度分布,从而避免高功率激光系统在使用诱导空间非相干束匀滑技术时,因为近区强度不均匀、不稳定导致的器件损伤及输出能力受限.在理论建模和数值分析的基础上,以近区调制度、软化因子和透过率为主要评价指标,对比分析了方形、圆形、高斯型等3种滤波孔在不同尺寸下的近区输出效果,最终给出了一种典型的优化结果:16×16诱导空间非相干分割数、0.8倍衍射极限宽度、方形小孔.此时近区强度分布均匀,同时保证了较好的远区匀滑效果和高的能量利用率.在此基础上,针对装置的实际应用情况,进一步分析了准直误差对近区强度分布的影响,结果表明准直误差小于0.1倍衍射极限便不会影响输出的近区质量.对诱导空间非相干束匀滑方法所得焦斑的模拟分析表明,滤波系统的加入能进一步改善焦斑的低频不均匀性.     

基于PCI-E总线高速数据传输卡的WDM驱动设计

针对自主设计的基于PCI-E总线高速数据传输卡设备,在64位Windows系统下采用WDM驱动模式设计实现该设备驱动程序。介绍了WDM驱动程序开发过程,主要包括硬件访问、DMA高速数据传输和MSI中断等内容。并对所设计驱动程序进行测试验证,结果表明,该驱动程序具有较高的传输效率和可靠性,可应用于高速数据传输卡设备,且该驱动程序也可移植到其他类似的数据传输设备中。     

双驱动激波管稀疏波破膜技术研究

本文介绍了在双驱动激波管中运用稀疏波破膜的技术。在以压缩空气和氮气作实验气体的情形下,实验研究了中间段长度、稀疏波强度及中间段B膜的破膜压力（压差）对第二激波追韩第一激波的影响。实验结果表明：中间段的长短,显著地制约着前后两道激波的间隔;稀疏波强度及中间段B膜的破膜压力对稀疏波破膜时间及第二激小对反射稀疏波的追赶有重要影响。     

气体开关抖动对单模块快脉冲直线型变压器驱动源输出特性的影响

分析了快脉冲直线型变压器驱动源(FLTD)气体开关触发击穿延时的分布规律,利用MAT-LAB软件生成随机序列模拟开关击穿延时和抖动,在FLTD简化二阶电路的基础上,利用MATLAB分析了开关抖动对40个支路并联1 MA,100 ns FLTD模块输出电流脉冲前沿和幅值的影响。模拟计算结果表明:开关理想时,即抖动为0,输出电流峰值为996 kA,峰值时间为90 ns,10%~90%脉冲前沿为54 ns;开关自身抖动与开关之间分散性之和为10 ns时,输出电流脉冲前沿增加约14%,电流峰值下降约2%;开关自身抖动与开关之间分散性之和为20 ns时,输出电流脉冲前沿增加约38%,电流峰值下降约5%。     

Sliding Mode Observer Driver IC Integrated Gate Driver for Sensorless Speed Control of Wide Power Range of PMSMs

This work proposes a highly efficient sensorless motor driver chip for various permanent‐magnet synchronous motors (PMSMs) in a wide power range. The motor driver chip is composed of two important parts. The digital part is a sensorless controller consisting mainly of an angle estimation block and a speed control block. The analog part consists of a gate driver,which is able to sense the phase current of a motor. The sensorless algorithms adapted in this paper include a sliding mode observer (SMO) method that has high robust characteristics regarding parameter variations of PMSMs. Fabricated SMO chips detect back electromotive force signals. Furthermore, motor current–sensing blocks are included with a 10‐bit successive approximation analog‐to‐digital converter and various gain current amplifiers for proper sensorless operations. Through a fabricated SMO chip, we were able to demonstrate rated powers of 32 W, 200 W, and 1,500 W.     

激磁电感对直线变压器输出波形顶降的影响

 从理论上分析了激磁电感对直线变压器驱动源输出脉冲波形顶降的影响,使用Pspice软件对理论计算结果进行了模拟验证。理论计算和模拟分析的结果均表明：激磁电感越小,输出脉冲波形的顶降越明显。设计了50 A的偏磁电路并进行了实验,在重复频率为20 Hz时直线变压器驱动源工作稳定,输出脉冲波形前沿约35 ns,平顶约130 ns,幅值约125 kV。与未加偏磁电路的实验结果相比,顶降明显减小（小于5%）,实验结果与理论计算和模拟分析结果基本一致。     

具有简单线性补偿和准谐振导通的原边控制的单级反激式LED驱动器

A single-stage flyback driving integrated circuit （IC） for light-emitting diodes （LEDs） is proposed. With an average primary-side current estimation and negative feedback networks, the driver operates in the boundary conduction mode （BCM）, while the output current can be derived and regulated precisely. By means of a simple external resistor divider, a compensation voltage is produced on the ISEN pin during the turn-on period of the primary MOSFET to improve the line regulation performance. On the other hand, since the delay time between the time that the secondary diode current reaches zero and the turn-on time of the MOSFET can be automatically adjusted, the MOSFET can always turn on at the valley voltage even if the inductance of the primary winding varies with the output power, resulting in quasi-resonant switching for different primary inductances. The driving IC is fabricated in a Dongbu HiTek＇s 0.35μm bipolar-CMOS-DMOS process. An 18 W LED driver is finally built and tested. Results show that the driver has an average efficiency larger than 86%, a power factor larger than 0.97, and works under the universal input voltage （85-265 V） with the LED current variation within ±0.5%.