高精度智能氘灯电源的设计与实现

发布时间：2024-05-27 20:11

　　氘灯是一种紫外光源,具有辐射强度高、稳定性好、寿命长等优点,被称作是紫外辐射的标准灯之一,在光谱仪器和色谱仪器等紫外检测领域应用非常广泛。此类分析仪器工作时要求提供高稳定性的发光光源,而发光光源的稳定性与供电电源有直接关系。同时分析仪器的智能化、低功耗也是未来的发展方向。本文设计了一款高精度智能氘灯电源,大幅度提高了氘灯的稳定性与智能度。整个氘灯电源系统是基于STM32微控制器控制预热、启辉和恒流三部分电路模块,完成的主要工作包括以下几个方面:为了给氚灯提供恒定的供电电压,采用反激式拓扑结构设计恒流电路。通过STM32芯片自带的12位ADC转换器对输出电压进行采样,将采样电压数字化后,使用PID算法进行闭环反馈调节,提高输出电流精度。将恒流模块的输出电流分为三个档位可调,成功点亮氘灯后,根据上位机发来的氘灯发光强度数据自动调节恒流电路档位大小,控制氘灯发光强度保持在一个相对固定的水平。预热电路模块由宽输出高频同步降压控制器TPS40057作为主控芯片,搭配n沟道场效应晶体管TPCA8050-H及其他元器件组成预热电路,实现给氘灯阴极预热时输出2.5V/4A的电压和电流,经过20s预热后...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1C959R型号氖灯电源Fig1.1C9598modeldeuteriumlampppwersupply

．氘灯属于气体放电灯，是一种特殊的紫外光源，需耍特定的电源才可以将其点亮。??目前，丨外能够生产氖灯电源的公司：七要＋Ｙ丨德国的Ｈｅｒａｅｕｓ公司、日本的Ｈａｍａｍａｔｓｕ滨??松光子学株式会社、美国的Ｓｐｅｃｔｒａｌ?Ｐｒｏｄｕｃｔｓ公司、Ｏｃｅａｎ?Ｏｐｔｉｃｓ公司、Ｅｎｅｒ....

图1.2S2D2光纤输出光源Fig1.2:S2D2opficalfiberoutputlightsource

．氘灯属于气体放电灯，是一种特殊的紫外光源，需耍特定的电源才可以将其点亮。??目前，丨外能够生产氖灯电源的公司：七要＋Ｙ丨德国的Ｈｅｒａｅｕｓ公司、日本的Ｈａｍａｍａｔｓｕ滨??松光子学株式会社、美国的Ｓｐｅｃｔｒａｌ?Ｐｒｏｄｕｃｔｓ公司、Ｏｃｅａｎ?Ｏｐｔｉｃｓ公司、Ｅｎｅｒ....

图２．３反激式拓扑结构??Ｆｉｇ?２．３?Ｆｌｙｂａｃｋ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

?＝＝Ｃ２?Ｓ?ｒｌ??图２．２开关电源工作原理??Ｆｉｇ?２．２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ?ｐｏｗｅｒ?ｓｕｐｐｌｙ??电源输出电压与开关通断吋间的关系如式（２．１）。由式（２．１）可知，改变开关导通时间??和运行周期的比率，输出屯压发生改变....

图２．６氘灯的光谱分布??Ｆｉｇ?２．６?Ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ?ｌａｍｐ??

??ｔ??图２．５电流断续工作模式状态波形??Ｆｉｇ?２．５?Ｓｔａｔｅ?ｗａｖｅｆｏｒｍ?ｏｆ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ??反激式变换器由于其高频变压器原边和副边电感电流不同，在不同工作模式下，对??设计的电路具有不Ｎ影响，设计时应综介....

本文编号：3983049