光調(diào)制器畢業(yè)設計論文-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 包括三個部分電路模塊。 直流斬波器 (. Chopper)又稱為截波器，它是將電壓值固定的直流電，轉(zhuǎn)換為電壓值可變的直流電源裝置，是一種直流對直流的轉(zhuǎn)換器 (DC to DC Converter)已被被廣泛使用，如直流電機的速度控制和直流電機的驅(qū)動、直流調(diào)壓、直流電源的驅(qū)動和交換式電源供應器 (SwitchingPowerSupply)等 [3]。 第五章：對直流降壓斬波器的器件進行選型 。世界上有許多國家在從事光調(diào)制器的研究 ,其中 ,美國是起步最早、技術最先進的國家 ,其研究機構有空軍實驗室、波斯頓大學及其微機械公司、斯坦福大學、加州大學 Berkeley 分校傳感器與執(zhí)行器中心、加州大學圣克魯斯分校、勞倫斯國家實驗室、朗訊 (Lucent)公司、 Iris AO 公司以及德州儀器 (TI)公司等。 device type selection。 I 光調(diào)制器設計 摘要 在光電系統(tǒng)中，獲取的有效光強信息往往受到背景噪聲的影響，鎖相相關技術是提取有用信號的有效方法，此技術要求對入射光信號進行調(diào)制 。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 本科畢業(yè)設計 (論文 ) 題目： 光調(diào)制器設計 系 別 ： 光電信息系 專 業(yè)： 光電信息工程 班 級： B090104 學 生： 張鵬飛 學 號： B09010424 指導教師： 尚小燕 2020 年 5 月 畢業(yè)設計（論文）任務書 系（部） 光電信息系 專業(yè) 光電信息工程 姓名 張鵬飛 學號 B09010424 （論文）題目： 光調(diào)制器設計 ： 在光電系統(tǒng)中，獲取的有效光強信息往往受到背景噪聲的影響，如何從背景噪聲中提取有用信號，一直是人們不斷研究的課題之一，目前，鎖相相關技術是提取有用信號的有效方法，此技術要 求對入射光信號進行調(diào)制，本課題基于此提出，對光波信號進行調(diào)制。 2 帶 *項可根據(jù)學科特點選填。 wiring design。 正因為如此 ,光調(diào)制器在現(xiàn)代光學領域中具有越來越重要的地位和價值 ,它是光學、光電混合系統(tǒng)進行光互連、光學相關、光計算、模式識別、光學控制、光學檢測、圖象處理、顯示技術等中的基本構件和關鍵器件 [1]。 第四章：介紹直流降壓斬波器的結構設計。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率 MOSFET 和 IGBT 為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復 合器件 ,表明傳統(tǒng)電力電子技術已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。 直流 斬波器 原理 直流斬波電路 （ DC Chopper） 的功能是將直流電變?yōu)榱硪环N固定的或可調(diào)的直流電，也稱為直流 直流變換器 （ DC/DC Converter） ，直流斬波電路 （ DC Chopper）一般是指直接將直流變成直流的情況，不包括直流 交流 直流的情況。通過控制開關的開通和關斷來控制 降壓斬波電路 的主電路工作。 直流斬波器的基本 原理 直流斬波器乃利用功率組件對固定電壓之電源做適當之切割以達成負載端電壓改變之目的。用控制電路和驅(qū)動電路來控制 IGBT 的通斷，當 t=0 時，驅(qū)動 IGBT 導通，電源 E向負載供電，負載電壓 U0=E，負載電流 io按指數(shù)曲線上升。由此可知，輸出到負載的電壓平均值 Uo 最大為 Ui，若減小占空比α，則 Uo 隨之減小，由于輸出電壓低于輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路 [7]。因為題目要求輸出電壓連續(xù)可調(diào)，所以我選用一般的 PWM 發(fā)生芯片來進行連續(xù)控制。在 3525A 中增加了同步端 3 專為外同步用，為多個 3525A 的聯(lián)用提供了方便。 d. 閉鎖控制端 10 利用外部電路控制 10 腳電位，當 10 腳有高電平時，可關閉誤差放大器的輸出，因此，可作為軟起動和過電壓保護等。組間是相互隔離的。 SG3525 芯片引腳 SG3525 是一款專用的 PWM 控制集成電路芯片，它采用恒頻調(diào)寬控制方案，內(nèi)部包括精密基準源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護電路等，其引腳圖如圖 所示 圖 SG3525 芯片引腳圖 SG3525A 系列脈寬調(diào)制器控制電路可以改進為 各種類型的開關電源的控制性能和使用較少的外部零件。當 VCC 低于標稱值時欠電壓鎖定禁止輸出和改變軟起動電容器。另外直流斬波電路會產(chǎn)生很大的電磁干擾，會影響控制電路的正常工作，甚至導致電力電子器件的損壞。但是它需要較多的工作電源，其對脈沖信號有時間滯后，不適應于某些要求比較高的場合。 EXB841驅(qū)動電路圖如圖 所示 。射極電位為 ，由 EXB841內(nèi)部的穩(wěn)壓二極管 Vz2 決定 [17]。 電阻的取值，比較器反相端接 ，比較器同相端電壓應在 5V以內(nèi)，取負載輸出電壓最大值 80V來算 R20/R18=80/3左右，所以 R20=100K,R18=4K,R17=10k,R19=2k. 圖 負載過壓保護電路 西安工業(yè)大學北方信息工 程學院 畢業(yè)設計 （論文） 15 過電流保護 當電力電子電路運行不正常或者發(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流。器件直接串接快速熔斷器才對元件的保護作用最好，因為它們流過同 — 個電流．因而被廣泛使用。控制電路中的保護電路是用來保護電路的，防止電路產(chǎn)生過電流現(xiàn)象損害電 路設備。 結構設計要求 斬波片由電動機帶動旋轉(zhuǎn)，接收光源產(chǎn)生的光束，因此，斬波輪的設計要確保穩(wěn)定和精確地性能，應做到以下幾點： 為使系統(tǒng)穩(wěn)速運轉(zhuǎn)，結構設計時應確保部件重心與旋轉(zhuǎn)軸重合，避免由于偏心產(chǎn)生的脈動負荷。此外，裝置內(nèi)還有旁路開關及輸入濾波器，輸出濾波器和功率因數(shù)電容補償。當 IGBT 不斷地導通和關斷時，轉(zhuǎn)子電流平均 值 是一定的 ，由此確定了電動機的轉(zhuǎn)速 [21]。小型的光學頭有寬的底座，這使其特別穩(wěn)定。但由于我知識的限制，設計還有很多不足之處，希望老師指出并教導。這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他細心而又耐心的輔導。 畢業(yè)設計（論文）與資 料若有不實之處，本人承擔一切相關責任。學校有權保留送交的畢業(yè)設計（論文）的原文或復印件，允許畢業(yè)設計（論文）被查閱和借閱；學校可以公布畢業(yè)設計（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存畢業(yè)設計（論文）。167— 169. [2] 趙達尊 ， 張懷玉 .空間光調(diào)制器 [M ] . 北京 : 北京理工大學出版社 , 1 9 9 2. [3] 陳家璧 ， 蘇顯渝 . 光學信息技術原理及應用 [M ] . 北京 : 高等教育出版社 , [4] 西田信夫 . 大屏幕顯示 [M] . 北京 : 科學出版社 , 2020. [5] 宋菲君 . 空間光調(diào)制器物理和大屏幕投影電視產(chǎn)業(yè) [ J ].上海：復旦大學出版社， [6] Steier W H. Recent advances in low voltage, high frequency polymer electrooptic modulators[A].OFC2020[C]. Anaheim:2020. MJ1. [7] Takagi K. Highly reliable 40 Gbit electroabsorption modulator[A]. OFC2020[C]. Anaheim:. [8] Fenghai Liu. Increasing line rate by bining ETDM and OTDM in a semiconductor MachZehnder modulator[A]. OFC2020[C]. Anaheim:2020. MJ4. [9] 辛國鋒 ,瞿榮輝 ,方祖捷 ,等 .大功率半導體激光器的最新進展 [J].激光與光電子學進展 ,2020,43(2):38 [10] 習黃，章勇 .光纖通信用光電子器 件和組件「 M].北京 :北京郵電大學出版社， 2020. [11] 楊曉紅，杜云，石志文，等 .Mach 一 Zehnder 型有機極化聚合物電光調(diào)制器 (英文 )「 J〕半導體學報， 2020， 22(8):971 一 974. [12] 周偉勤，吳伯瑜，彭吉虎，等 .160GHz帶寬 LINbo。同時讓我培養(yǎng)了一種透過部分聯(lián)系全篇的思路，鍛煉了我辦事的能力，做事效率提高了很多。 結構設計總結 本方案設計的 光學斬波器，是一個旋轉(zhuǎn)斬波器，包括一個控制平臺，馬達頭組合和帶槽斬波輪。 當 IGBT 導通時，電動機轉(zhuǎn)子電流被 IGBT 經(jīng)由限流電抗器短路 (電抗器串聯(lián)在整流器的輸出端 )，其回路電流隨時間上升，此時電機的轉(zhuǎn)速也趨向于上升。 為了確保精確性，應對斬波片進行化學和消磁處理。 4 直流斬波器結構設計 18 4 直流斬波器結構設計 直流斬波器 是 利用功率組件對固定電源 產(chǎn)生的光束進行 適當切割以 產(chǎn)生有規(guī)律交替變化的光束的 目的。 負載過流保護電路圖如圖 所示 圖 直流降壓斬波電路整體電路圖 西安工業(yè)大學北方信息工 程學院 畢業(yè)設計 （論文） 16 綜上所述，直流降壓斬波電路包含主電路，控制電路，驅(qū)動電路和保護電路四個模塊， 直流降壓斬波主電路使用一個全控器件 IGBT 控制導通， 用控制電路和驅(qū)動電路來控制 IGBT 的通斷 。在這里采用了兩中過電流保護措施，一是加限流電阻，主要對電流過載起保護作用，其二是在電路中串熔斷器，對短路起保護作用。將電容并聯(lián)在回路中，當電路中出現(xiàn)電壓尖峰電壓時，電容兩端電壓不能突變的特性，可以有效地抑制電路中的過壓。 的驅(qū)動原理 EXB841 主要有三個工作過程：正常開通過程、正常關斷過程和過流保護動作過程。 對于方案 1 可以用 EXB841 驅(qū)動芯片來實現(xiàn)也可以直接用光耦電路進行