一种激光器功率与腔体温度关系测试系统
研究与试制
一种激光器功率与腔体温度关系测试系统
伊红晶
1,2
,叶子青1,刘洪志1,邵兰芳1,郑 权
1
(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033; 2.中国科学院研究生院,北京100039)
摘 要:介绍了激光器输出功率与腔体温度之间关系的测试系统。该系统通过控温电源改变致冷器的工作电流,即改变激光器腔体内温度,并通过计算机采集激光器功率值与热敏电阻阻值,热敏电阻阻值转换为温度值,同时对激光器功率与腔体温度关系进行分析,找出激光器的最佳工作点。该系统已应用到激光器的生产中,可以多台激光器同时检测,提高激光器的调试速度,即提高生产效率。
关键词:激光器功率;热敏电阻;温控;致冷器
中图分类号:T N 247 文献标识码:A 文章编号:1005-488X (2007)03-0187-04
A Testing System of the Dependence of the Output Power
on the Cavity Temperature
YI Hong-jing 1,2
,YE Zi-qing 1
,LIU Hong-zhi 1
,SHAO Lan-fang 1
,ZHENG Quan
1
(1.Changchun Institute o f Op tics ,Fine Mechanics and Phy sics ,Chinese A cademy of S ciences ,
Changchun 130033,CH N ;
2.Gr aguate School of the Chinese A cademy o f Sciences ,Beij ing 100039,CH N )
Abstract :A testing system is desig ned fo r investig ating the dependence o f the laser output po wer on the temper ature v alues of the cavity .The temper ature o f the cavity is co ntrolled by the electronic current supplied by the pow er supplier.A t the same time,the o utput pow er ver -sus the resistance value of the tem perature sensor can be obtained by the computer data co llect-ing system and the resistance value is transfo rmed to temperature value of the cavity .T he de-pendence of the output pow er varied w ith the cavity temperature is analy zed,the optimized w orking temperature of the laser sy stem is found out.M eanw hile it is used to measur e lasers.The system can m easure many lasers at the same time ,thus the debug ging speed and the pro -duction efficiency are improved .
Key words :output pow er ;ther mal sensitive r esistance ;temperature co ntrol ;T EC
第27卷第3期
2007年9月
光 电 子 技 术
OPT OELECTRONIC TECHNOLOGY
Vol.27No.3 Sept.2007
作者简介:伊红晶(1975-),女,工程师,在职研究生。主要从事激光功率计研制和计算机工控程序设计。(E -mail :
HJing Y i7575@163.co m)
叶子青(1954-),男,高级工程师,硕士生导师。主要从事激光器设计及应用开发。刘洪志(1962-),男,高级工程师。主要从事激光器电源设计。
收稿日期:2007-04-05
引 言
在当今工业发展的时期,激光在各个领域中有着不同的应用,同时对激光器的功率及稳定性要求也更高,在对激光器的性能研究过程中,激光器工作电流、腔体结构、腔体温度等起到决定性因素。温度的不稳定性会造成激光器输出功率不稳定、输出波长发生漂移等不良后果,大大影响了激光器的寿命及正常使用[1]。因此,设计一套激光器工作电流固定,通过改变致冷器(TEC)的工作电流来改变激光器腔体的工作温度,采集激光器功率值与激光器腔体温度值,找出激光器的最佳发光点的检测系统。此系统主要是提高激光器的调试速度,比较容易地找到最佳发光点及温控点。原有的调试方法通过手动调节激光器电源内的电位器来改变致冷器的工作电流,从而改变激光器腔体内的温度,待温度稳定后,观察功率点是否为最佳点,通过多次反复的调节才能找到激光器最佳的工作点。本系统则是通过送给步进电机信号,步进电机转动带动控温电源,使致冷器工作电流随之变化,温度也随之变化。通过A /D 数据采集卡采集激光器功率值与热敏电阻阻值(即温度),存贮数据,并进行处理,给出激光器功率与腔体温度关系曲线,很容易找到最佳工作点。同时能够一次测量12台激光器,这样节省
了工作时间,提高了工作效率。
1 工作原理
1.1 计算公式
温度与热敏电阻阻值转换公式为:
t = 2.22125+27.56113×e
[-(R -8.01723)/8.70886]
式中,t 表示温度,单位为°C ,R 为热敏电阻阻值,单位为k 。1.2 工作原理
本系统由检测装置与外围设备两大部分组成,如图1所示。外围设备包括:1.计算机数据采集控制软件系统;2.步进电机驱动装置;3.符合要求的激光器驱动电源;4.控温电源部分;5.恒流源测阻仪。
检测台上共摆放12台激光器腔体和对应12个功率计,4个测温热敏电阻,为了使测量值比较准确,每3台功率计和1个测温热敏电阻组成一组进行测量。4个反馈热敏电阻和4个致冷器均匀分布在平台下面,以使测量值比较准确。4个反馈热敏电阻,两两串联后,再并联,组成反馈电阻,用于反馈给控温电源。4个致冷器并联后,形成一个致冷源。
整个系统的工作原理如下,第一步打开12
路
图1 检测装置与外围设备连接图
F ig.1 Co nnecting diagr am o f the measur ing equipment and peripher al devices
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光 电 子 技 术第27卷
激光器驱动电源,激光器开始工作。12路激光器驱动电源为独立部分,激光器工作电流为恒定值,本系统是在排除激光器工作电流的因素基础上,针对激光器腔体温度对激光器性能的影响而设计。第二步由计算机设置参数,再根据要求,由计算机给出数字信号,通过RS-232串行口[2]发指令到步进电机,步进电机驱动装置解码成位置信号后控制步进电机按规定方向转动相应的步数;第三步步进电机转动相应步数,带动控温电源,改变致冷器工作电流,从而改变激光器腔体温度,控温电源根据反馈热敏电阻阻值来调节及稳定平衡;第四步由计算机采集热敏电阻阻值并判断温度是否稳定,待温度控制稳定后,由计算机采集激光器的功率信号和热敏电阻阻值;第五步为循环以上的第二步至第四步,判断转动步数是否为设定总步数,如果是退出采集程序,存贮数据否则继续以上循环;第六步为处理采集数据,画出曲线图,给出激光器功率信号与温度两者间的相关关系,找出激光器最佳工作点。
2 硬件组成
2.1 步进电机驱动部分
步进电机[3]转动相应的步数,带动控温电源,改变致冷器工作电流,进而改变激光器腔体内的温度。采用步进电机,每次应确定基准点,调整到最低温度点,然后从低到高逐渐扫描激光器腔体内温度。具体操作过程由计算机通过RS-232串行口给出步进电机信号,步进电机开始转动,步进电机按规定转动相应的步数。等待温度稳定,采集数据,继续给步进电机信号,循环以上过程,直至达到总采集次数。
2.2 控温电源设计
针对该温控电源输出工作电流大,整机功耗大,温度高等特点,主工作电源采用移相可控硅、光电隔离控制稳压方式提供18.5V20A的一次稳压供电。
温控取样放大及温度设置调节采用两路差分输入转单路输出方式,经过随时取样、比较,报警电路在驱动温度≥35°C时报警。同时单路输出端控制PID环节。
PID输出后,进行正、负极性转换,控制双比较器驱动由IGBT组成的H开关桥达到致冷、加热的电流极性的变换。同时PID输出经绝对值变换,驱动放大控制两只并联大功率电流调整管进行致冷器的工作电流控制。经均流电阻上的电流采样和放大进行深度负反馈来稳定工作电流。工作温度点的设置采用步进电机调节控制电压,同时与反馈热敏电阻上的电压值进行比较来控制温控点及稳定平衡。
2.3 恒流源测阻仪和12路恒流驱动电源
测阻仪实际上是通过恒流源给热敏电阻供电,根据检测到的电压值转换为相应的阻值显示。根据热敏电阻阻值来转换为相应温度值。
12路恒流驱动电源供给12台激光器工作电流,电流范围为0～3A可调,根据不同功率的半导体激光二极管工作电流要求不同,设置固定的工作电流。
2.4 激光功率计和数据采集卡
激光功率计用来测量激光器的输出功率值,转化为相应电压值。功率计为光电型功率计[4],其特点为稳定性好,时间常数小(2×10-4s)等。
16路12位A/D数据采集卡用来采集12台激光器的输出功率及4个测温热敏电阻阻值。
3 系统软件设计
3.1 程序实现
用VC++ 6.0开发并在Windo w2000下编译,通过VC++中线程[5]实现在对话框内实时循环显示数据,通过设置动态链接库[6]驱动A/D采集卡,采集数据,并处理数据。
软件程序包括主程序和多个子程序,子程序包括测量子程序和数据处理子程序等。
3.2 程序框图
测量子程序流程图如图2所示,图3为计算机实时采集数据显示界面,图4为其中一个热敏电阻所带三台激光器输出功率与腔体温度关系曲线。分析可知,输出功率从低到高三台激光器的最佳温度点分别在24°C、23°C和25°C左右,输出功率大约为14mW、30mW、40m W。
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第3期伊红晶等:一种激光器功率与腔体温度关系测试系统
图2 测量子程序流程图
Fig.2 T he flow chart o f sub-pr ocedur e for measurling 4 小 结
激光器功率与腔体温度关系测试系统软件是用VC++ 6.0开发并在Window2000下编译的,
实现了通过计算机采集激光器功率值及腔体内热
图3 计算机实时采集数据显示界面
F ig.3 M anifestation inter face of the data
collected by the computer
图4 激光器功率与腔体温度关系曲线Fig.4 R elat ionship cur ve o f the output po w er and
t he cav ity temperatur e
敏电阻阻值,并通过计算公式转换为温度值,从而分析激光器功率与腔体温度之间的关系,找到激光器的最佳工作点。该系统已设计完成,并在本公司的激光器生产中投入使用。
参 考 文 献
[1] 王肖飞,伊红晶,钱龙生.半导体激光器温度控制系统的设计
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[3] 郑 堤,唐可洪.机电一体化设计基础[M].北京:机械工业
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[4] 伊红晶,壮 凌,檀慧明.测量瓦级激光的光电型功率计的研
制[J].激光与红外,2006(7):590-592.
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[6] 王 华,叶爱亮,祁立学,等.Visual C++6.0编程实例与技
巧[M].北京:机械工业出版社,1999:333.
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温度控制器课程设计要点
郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度控制器 学生姓名 专业班级 学号 院（系）信息工程学院 指导教师 完成时间 2015年12月31日
郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业 14级通信工程班级 2班学号姓名 一、设计题目温度控制器 二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光； 2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭； 3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程； 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单； 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名： 年月日
本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。 现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。 首先温度传感器把温度信号转换为电流信号，通过放大器变成电压信号，然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路，让电位器来改变温度范围的取值，最后信号送入比较器电路，通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定是否加热。 关键词：温度传感器比较器继电器
损耗与散热设计
第8章 损耗与散热设计 开关电源是功率设备，功率元器件损耗大，损耗引起发热，导致元器件温度升高，为了使元器件温度不超过最高允许温度，必须将元器件的热量传输出去，需要散热器和良好的散热措施，设备的体积重量受到损耗限制。同时，输出一定功率时损耗大，也意味着效率低。 8.1热传输 电子元器件功率损耗以热的形式表现出来，热能积累增加元器件内部结构温度，元器件内部温度受最高允许温度限制，必须将内部热量散发到环境中，热量通过传导、对流和辐射传输。当损耗功率与耗散到环境的功率相等时，内部温度达到稳态。 1. 传导 传导是热能从一个质点传到下一个质点，传热的质点保持它原来 的位置的传输过程，如图8-1固体内的热传输。热量从表面温度为T 1 的一端全部传递到温度为T 2的另一端，单位时间传递的能量，即功 率表示为 T R T l T T A P ?=-= )(21λ （8-1） 式中 A l R T λ= （8-2） 称为热阻（℃/ W ）；l －热导体传输路径长度(m)；A －垂直于热传输路径的导体截面积(m 2)；λ－棒材料的热导率(W/m ℃)，含90%铝的热导率为220W/ m ℃，几种材料的热导率如表8-1所示;ΔT ＝T 1－T 2温度差(℃)。 例：氧化铝绝缘垫片厚度为0.5mm ，截面积2.5cm 2，求热阻。 解：由表8-1查得λ＝20 W/m ℃，根据式（8-2）得到 3 4 0.5100.120 2.510t R --?==??℃/ W 式（8-1）类似电路中欧姆定律：功率P 相当于电路中电流，温度差;ΔT 相当于电路中电压。 半导体结的热量传输到周围空气必然经过几种不同材料传输，每种材料有自己的热导率，截面积和长度，多层材料的热传输可以建立热电模拟的热路图。图8-2是功率器件由硅芯片的热传到环境的热通路(a)和等效热路(b)。由结到环境的总热阻为 sa cs jc js R R R R ++= （8-3） 上式右边前两个热阻可以按式（8-2）计算，最后一项的热阻在以后介绍的方法计算。如果功率器件损耗功率为P ，则结温为 a sa cs jc j T R R R P T +++=)( （8-4） 式中R jc ， R cs 及R sa 分别表示芯片结到管壳，管壳到散热器和散热 器到环境热阻。除了散热器到环境的热阻R sa 外，其余两个热阻可以按式(8-2)计算。 (a) (b) 图8-2功率器件热传输和等效热路图
激光功率检测
高功率激光实时检测与控制系统的研究 为了提高激光功率的稳定性和控制精度,设计了一种新颖的高功率激光实时检测与控制装置.该 系统由光功率采样单元和反馈控制单元两部分组成.采样单元利用尾镜的微量透射光进行激光采样,经 衰减后再由探测器进行接收并对其加以处理;然后将处理信号送到反馈控制单元去自动调节放电电流, 以保证输出激光功率的稳定.实验表明,该系统能够实时监控激光的输出功率,有效提高激光功率的控 制精度和稳定性.在4kW轴快流CO2激光器上的实际运行结果表明,该系统可使得激光功率稳定度达 到±0.1%水平. 光固化快速成形激光功率检测系统设计 本文从理论上详细分析了激光功率在光固化快速成形(SL)过程中对树脂涂层固化质量的影响,在此基础上建立一套激光功率实时检测控制系统,实现了加工过程中激光功率的实时检测,同时针对功率的波动采取有效的扫描速度补偿措施,从而得到了高质量的SL制件. 激光功率检测自动化装置研制 Development of an automatic laser power measurement apparatus 利用单片机技术,研制了激光功率检测自动化装置,该装置可实现激光功率计检定和激光功率测量自动化.论述了该装置的工作原理、组成结构设计和数据处理程序设计.该装置具有使用方便、成本低、误差小等特点,经实际测量验证,工作稳定可靠,具有较好的实用价值. 激光功率检测自动化装置 本实用新型公开了一种激光功率检测自动化装置，该装置主要由主控板、快门、显示器、键盘、打印机和电源组成，主控板由中央处理器及其外围电路、快门控制电路、数据采集电路和显示电路等构成。本装置通过中央处理器自动控制快门的开启，采样数据，记录和处理数据，并将采样数据显示出来，将处理结果通过打印机打印出来，减小了误差，节省了人力、物力，保证了操作人员的安全。 激光功率检测装置及检测控制方法 本发明涉及激光的功率或能量的检测，本发明公开了一种激光功率检测装置及检测控制方法。装置包括激光器、位于激光器内的光闸、位于激光器的激光输出端的采样片、会聚透镜、光电二极管、微控器。方法：1)调零；2)关闭光闸，不产生激光；3)微控器采集到杂散光和电磁干扰信号，并作为一个偏置量A保存；4)打开光闸，让激光器产生激光，微控器采集到激光、杂散光和电磁干扰信号的总和B；5)微控器处理(B-A)得到激光的功率值或能量值； 6)改变电路参数，重复以上步骤1)一步骤5)，即得到准确的激光功率值或能量值。本发明结构简单、成本低，能准确、快速地测量激光功率。 可见光波段激光功率测试系统 利用高精度数据处理技术与二阶巴特沃兹低通滤波技术研制了一套可与液晶显示器(LCD)或计算机连接工作的激光测试系统,用于可见光波段巾小功率激光器的光功率、光功率稳定性等参数的检测,最小分辨率为0.01 mW.实验验证,系统的测量误差小于±5%.该激光测试系统工艺简单,价格低廉,检测结果直观、明确,测试精确度高,可广泛应用于中小功率激光器的生产、检测和使用.
电气设备发热量的估算及计算方法
电气设备发热量的估算及计算 方法 高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电 容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。 一条n芯电缆损耗功率为：Pr=（nl2r）/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Q mm2/m，铜芯为0.0193，铝芯为0.0316 ） , S为电缆芯截面（mm2 ）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1?1.5%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200?300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器0.2?1W 中型继电器1?3W励磁线圈工作时8?16W 功率继电器8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数，约300W
程序盘 主回路盘低压控制中心100~500W 高压控制中心100~500W 高压配电盘100~500W 变压器变压器输出kW（1 /效率-1）（KW） 电力变换装置半导体盘输出kW（1 /效率-1）（KW） 照明灯白炽灯灯W数 放电灯1.1X灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=0.8，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680* （1/0.8-1）=170KW!!! 变压器的热损失计算公式： APb=Pbk+0.8Pbd APb-变压器的热损失（kW） Pbk-变压器的空载损耗（kW） Pbd-变压器的短路损耗（kW）
电功率及其测试系统
电功率及其测试系统 功率分类及其关系 电功率是电流在单位时间内做的功，表示电能消耗的快慢。电机的电功率表示电机每秒钟消耗的电能。交流电机采用正弦交流电供电，正弦交流电的功率分为三类，分别是有功功率、无功功率和视载功率。三者的关系为： 正弦交流电无功功率计算公式：sin Q UI =? 正弦交流电有功功率计算公式：cos Q UI =? 正弦交流电视载功率计算公式：Q UI = 有功无功概念 异步电机在工作时，消耗的电功率有 2 种：一种是有功功率，另一种是无功功率。 有功功率是将电能转换为其他形式的能量，如光能、热能、动能等等。 无功功率是指电路中的电感、电容元件与外界交换电场或磁场能量的规模，是不做功的功率，用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率，电力系统中的发电机、变压器、电动机、仪表、继电器等均必须有无功电流予以励磁才能维持工作，是不能省略和消失的，也不是无用的功率。无功功率在电力系统中占有很重要的地位 因为电力系统中许多根据电磁感应原理工作的设备 例如变压器和电动机等 都是具有电感的负载 它们要依靠磁场来传递和转换能量 通过磁场 变压器才能改变电压并且将能量传送过去 电动机才能转动并且带动机械负载 没有磁场 这些设备就不能工作 而磁场所具有的磁场能就是由电源供给的。我们用无功功率来说明电源向电感负载所提供的磁场能量的规模。无功功率绝对不是 无用功率它是具有电感的设备正常工作所必不可少的条件。在电容电路中只有电容器与电源之间的能量的转换没有能量的消耗。和电感电路相似，我们把这种能量转换的规模(也就是瞬时功率的最大值)叫做电容性无功功率，可以认为在电路中电感是吸收无功功率的，而电容则是发出无功功率的。 交流发电设备都是按照规定的额定电压和额定电流来设计和使用的，所以用视在功率表明设备的容量是比较方便的。一般所说的发电机变压器的容量 就是指它们的视在功率而言的 视在功率的单位为伏安(VA)或千伏安(k VA) 仅有有功功率才转化为机械转矩，故用来计算悬点载荷的功率仅指有功功率。 又因为在交流电路中有功功率 P 无功功率 Q 和视在功率 S 之间满足功率三角形关 系 所以无功功率 Q 的表达式为Q = 有功功率公式计算来源 平均功率通常指交流电路的瞬时功率在一个周期内的平均值 即交流电压u(t)和交流电流i(t) 瞬时值之积在一个周期内的平均值,据此计算则一相有功功率为: 00()()()T T p t dt u t i t dt P T T ==?? （1） 设 ()sin()m u u t U w =+ψ （2）
医学中常用的激光器
医学中常用的激光器 自第一台激光器问世后，人们对激光器件及技术进行了大量的研制工作，取得了相当可观的成果。目前能实现激光运转的工作物质达数百种以上，大体上分为气体、固体、半导体、染料等几大类。人们在探索激光产生机理的同时，扩展了激光的频谱范围，几千条谱线遍布于真空紫外到远红外的广阔光谱区域。激光方向性好、强度大，可以使被照物体在1/1000s内产生几千度的高温，瞬间发生汽化。由于激光的物理特性决定了其具有明显的生物学效应，。各种不同的激光具有不同的特性和组织效应，正确认识激光的这些特点，是选择和合理利用激光的基础。 一．气体激光器 气体激光器，按工作物质的性质，大致可分成下列三种：(1)原子激光器：利用原子跃迁产生激光振荡，以氦氖激光器为代表。氩、氪、氙等惰性气体，铜、镉、汞等金属蒸气，氯、溴、碘等卤素，它们的原子均能产生激光。原子激光器的输出谱线在可见和红外波段，典型输出功率为10毫瓦数量级。 (2)分子激光器：利用分子振动或转动状态的变化产生辐射制成的，输出的激光是分子的振转光谱。分 子激光器以二氧化碳(CO 2)激光器为代表，其他还有氢分子(H 2 )，氮分子(N 2 )和一氧化碳(CO)分子等激光 器。分子激光器的输出光谱大多在近红外和远红外波段，输出功率从数十瓦到数万瓦。(3)离子激光器：这类激光器的激活介质是离子，由被激发的离子产生激光放大作用，如氩离子(激活介质为Ar＋)激光器。氦镉激光器(激活介质为Cd＋)等。离子激光器的输出光谱大多在可见光和紫外波段，输出功率从几毫瓦到几十瓦。 气体激光器是覆盖波谱范围最广的一类器件，能产生连续输出。其方向性、单色性也比其他类型器件好，加之制造方便、成本低、可靠性高，因此成为目前应用最广的一类器体。 1、氦氖激光器 氦氖激光器能输出波长为632.8nm的可见光，具有连续输出的特性。它的光束质量很好(发散角小，单色性好，单色亮度大)。激光器结构简单，成本低，但输出功率较小。氦氖激光器在工业、科研、国防上应用很广，医疗上主要用于照射，有刺激、消炎、镇痛、扩张血管和针灸等作用，广泛用于内科、皮肤科、口腔科及细胞的显微研究。 氦氖激光器有三种结构形式：内腔式、外腔式和半内腔式。它们均由放电管、谐振腔、激励电源等三部分组成。以内腔式为例，放电毛细管是产生气体放电和激光的区域，它的内径很小，约在1到几毫米。电极A为阳极，由钨杆或钼(或镍)筒制成。阴极K为金属圆筒，由铝、钼、钽等制成，它们均有足够的电子发射能力和抗溅射能力。组成谐振腔的两块反射镜紧贴于放电管两端，并镀以多层介质膜。其中一个为全反射镜，另一个则为部分反射镜，整个谐振腔在出厂前已调整完毕，因此使用简单、方便。放电管的管径比放电毛细管粗几十倍，用以保持氦氖气压比及加固谐振腔。为了避免放电管变形而引起激光输出下降，内腔管的长度不宜过大，一般不超过一米。外腔式激光器可以更换不同的反射镜，使输出功率最大，光束发散角最小。也可在反射镜和放电管之间插入光学元件，以研究激光器的输出特性，调制它的频率或幅度，并可制成单频大功率激光器。 2、二氧化碳激光器 二氧化碳激光器的能量转换效率达20～25%(氦氖激光器的能量转换效率仅为千分之几)。它的输出波长为10.6微米，属于远红外区，连续输出功率可达万瓦级，常用电激励，结构比较简单紧凑，使用 方便，是目前最常用的激光器之一，在医学上，CO 2激光器作为手术刀使用日益引起人们的重视。CO 2 激 光器也用于皮肤科、外科、神经外科、整形外科、妇科和五官科的手术，在癌症的治疗上也有一定成效。 最常见的封离型内腔式二氧化碳激光器的管壳是由硬质玻璃或石英材料制成的。常见为三层玻璃套管结构，其最内层是放电管，中间层是水冷套，外层是储气管。在内外层之间有气体循环通路，这是为了保证混合气体的均匀分布而设计的。其光学谐振腔通常用平凹球面腔。球面镜可用石英或其他光学玻璃做基片，然后，在表面上镀层金属膜。平面镜是输出窗片，要求它对10.6μm的激光有很好的透过率，且表面不易损伤，机械性能好等。一般中小功率的激光器常常采用锗单晶做输出片，大功率的用砷化镓
MOSFET功率损耗的计算
MOSFET功率损耗的计算 摘要：本文介绍了电动自行车无刷电机控制器的热设计。其中包括控制器工作原理的介绍、MOSFET功率损耗的计算、热模型的分析、稳态温升的计算、导热材料的选择、热仿真等。关键词：电动自行车控制器MOSFET热设计 1. 引言 由于功率MOSFET具有驱动电流小、开关速度快等优点，已经被广泛地应用在电动车的控制器里。但是如果设计和使用不当，会经常损坏MOSFET，而且一旦损坏后MOSFET的漏源极短路，晶圆通常会被烧得很严重，大部分用户无法准确分析造成MOSFET损坏的原因。所以在设计阶段，有关MOSFET的可靠性设计是致关重要的。 MOSFET通常的损坏模式包括：过流、过压、雪崩击穿、超出安全工作区等。但这些原因导致的损坏最终都是因为晶圆温度过高而损坏，所以在设计控制器时，热设计是非常重要的。MOSFET的结点温度必须经过计算，确保在使用过程中MOSFET结点温度不会超过其最大允许值。 2. 无刷电机控制器简介 由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等优点，已在各领域中得到了广泛应用，其工作原理也已被大家广为熟知，这里不再详述。国内电动车电机控制器通常工作方式为三相六步，功率级原理图如图1所示，其中Q1, Q2为A相上管及下管；Q3, Q4为B相上管及下管；Q5, Q6为C相上管及下管。MOSFET全部使用AOT430。MOSFET工作在两两导通方式，导通顺序为Q1Q4→Q1Q6→Q3Q6→Q3Q2→Q5Q2→Q5Q4→Q1Q4，控制器的输出通过调整上桥PWM脉宽实现，PWM频率一般设置为18KHz以上。
当电机及控制器工作在某一相时（假设B相上管Q3和C相下管Q6），在每一个PWM周期内，有两种工作状态： 状态1: Q3和Q6导通, 电流I1经Q3、电机线圈L、Q6、电流检测电阻Rs流入地。 状态2: Q3关断, Q6导通, 电流I2流经电机线圈L、Q6、Q4， 此状态称为续流状态。在状态2中，如果Q4导通，则称控制器为同步整流方式。如果Q4关断，I2靠Q4体二极管流通，则称为非同步整流工作方式。 流经电机线圈L的电流I1和I2之和称为控制器相电流，流经电流检测电阻Rs的平均电流I1称为控制器的线电流，所以控制器的相电流要比控制器的线电流要大。 3. 功耗计算 控制器MOSFET的功率损耗随着电机负载的加大而增加，当电机堵转时，控制器的MOSF ET损耗达到最大（假设控制器为全输出时）。为了分析方便，我们假设电机堵转时B相上管工作在PWM模式下，C相下管一直导通，B相下管为同步整流工作方式（见图1）。电机堵转时的波形如图2-图5所示。
智能温度控制器
DS18B20智能温度控制器 DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822 的特性DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS1822与DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。 DS18B20的内部结构 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM 的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
力量功率测试系统GymAware
力量功率测试系统Gymaware 产品介绍： GymAware是一款体积小，易携带，准确度高的线性编码器，用来附着在杠铃杆和挂片式推举器械上测量输出功率。GymAware系统评估性能的结果是反应运动员整体状况的关键指标。它拥有全球力量测试最大数据库, 12年间收集了高达250万个体化训练组级，澳大利亚运动协会将其数据档案库被评为最有价值的科研数据研究依据。 产品特点： 精准可信赖数据－聚集全世界顶级运动科学家20年潜心研究成果，通过精英运动员实践测试，强大独立数据库支持，提供多达270组测试练习，平均每秒50次数据采集功能。 ?位置精准性：可用于自由重量运动如蹲跳，或与杠铃杆连接。 ?提举角度精准性：测量升力角，确保数据准确性。 ?根据训练目的，建议训练组数：评估不同训练计划的有效性，提供即时结果激励运动员。 ?训练建议／频率精准性：独特功能的线性编码器中含有角度传感器，矫正举重时产生的一个微小的水平分量。 兼容性强－GymAware系统可与任何苹果的IOS所有设备兼容，给你一个无与伦的用户体验。 实时影像捕捉－利用IOS设备上的内置摄像头捕捉所有画面，并提供即使反馈。录像可保存在手机或发到公共平台与队友和教练分享，同时教练后台也可实时监控。 便携－极易装配，且重量轻，仅900g重，非常适合赛前／间和外出训练携带测试。
产品规格： 【测量规格】 距离分辨率：0.3mm 距离范围：3m 可变采样速率（VRS）的基础比率：115200Hz 可变采样速率的时间分辨率：8.6s 角分辨率：0.1° 角范围：-13o到+50o 最大速率：7m/s 【技术规格】 电池：2.2A可充电锂电池 电池寿命：持续使用11小时 接口：蓝牙，重量：900g 尺寸：115x85x85 【GymAware硬件】GymAware Powertool 传感器USB线和充电器 硬壳手提箱 快速用户指南
高功率激光器的工艺市场前景及应用
高功率半导体激光器的前沿技术、工业应用 及发展前景 摘要 半导体激光器广泛应用在通讯、计算机和消费电子行业。这些激光器主要应用在需要提供毫瓦级能量的系统中。然而，同时高功率半导体激光器已经达到千瓦级。通过特殊的冷却技术和装备，又如组合光束和组成光束技术，高功率半导体激光器得以实现。这样的系统并不是只作为电子管二极管新的高效率和高可靠性的泵源，同样在材料处理中作为直接的能量来源。在这项应用中，高功率半导体激光器进入到了工业制造领域。这篇文章描述了半导体激光器技术和应用。德国国家研究计划“标准的半导体激光器工具”（MDS）在5年里集中研究了高功率半导体激光器，给出了关于未来的应用和新颖的应用的想法。除了改进激光束质量，这个项目的目的还有实现灵活的激光束几何形状来配合不同的积木式组合应用。 1、绪论 早在1962年，就证明了在低温学温度下，在GaAs 或者GaAsP 激光二极管领域的激光效应，而且一些年后发展到在室温环境下实现AlGaAs/GaAs双异质结构。在当时，无论如何可以肯定的是，在他们只能提供短时间的低能量却又价格昂贵时，没有人能预见到这些激光器能够在激光材料处理中发挥如此重要的作用。然而，通过成功的晶体结构研究，详细的分析失效机理和相当多的制造工艺的改进，激光二极管成功的进入通讯、消费电子和计算机市场。并且占据了惊人的份额：在2000年，总共的半导体激光器市场达到了66亿US$；事实上半导体激光器大约占据了整个激光器的2/3市场。然而，在这么高的数字中，只有1.3%（8500万$）是用在固态激光器的泵埔模块中，0.2%（1130万$）是直接用在材料处理。同样的，如今在整个激光材料处理市场中（13.33亿$），半导体泵埔固态激光器占4.5%，半导体激光器直接应用的占0.9%。然而，由于它们的小尺寸和质量轻的特点，使得它们更容易组合；由于它们的高效率和可靠性，使得它们运行成本低；半导体激光器在作为固态激光器的泵埔光源和作为材料处理的一种新的激光源中获得了广泛的关注。
高功率IPG光纤激光器应用简介
高功率IPG光纤激光器应用简介 一、IPG光纤激光器简介 1.光纤激光器简介 光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。 2.光纤激光器的优势 首先是使用成本低，光纤激光器替代了不稳定或高维修成本的传统激光器。其次，光纤激光的柔性导光系统，非常容易与机器人或多维工作台集成。第三，光纤激光器体积小，重量轻，工作位置可移动。第四，光纤激光器可以达到前所未有的大功率（至五万瓦级）。第五，在工业应用上比传统激光器表现更优越。它有适用于金属加工的最佳波长和最佳的光束质量，而且光纤激光器在每米焊接和切割上的费用最低。第六，一器多机，即一个激光器通过光纤分光成多路多台工作。第七，免维护，使用寿命长。最后，由于其极高的稳定性，大大降低了运行中对激光质量监控的要求。简单来说就是高功率下的极好光束质量，高光束质量下的极好电光效率，高功率高光束质量下的极小体积、可移动性和柔性。 3.IPG简介 全球最大的光纤激光制造商IPG Photonics由Valentin Gapontsev博士于1991年创建，总部设在美国东部麻省。IPG在德国、美国、俄罗斯和意大利设有生产、研发基地，并在全球设有销售和服务网点，覆盖美国、英国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和中国，并于2006年在美国纳斯达克上市。 十八年来，IPG致力于纵向合成，所有的核心配件均为IPG研发、生产和拥有，同时也是唯一一个能为客户提供高性价比的光纤和半导体激光器的厂家。 高功率是IPG的优势。全世界已有上千台IPG的高功率（>1KW）光纤激光器在汽车制造、船舶制造、海上平台和石油管道、航空航天和技术加工等工业领域中得以应用。在日本，我们向丰田、三菱、住友在内的客户售出了数百台IPG的大功率光纤激光器。这些激光器的成功应用，说明了IPG光纤激光已成熟，且成为制造业的技术工具之一。依近期国内各厂家、院校、集成商对IPG光纤激光器大量的订单来看，光纤激光在中国市场广泛应用的局面会很快到来，尤其是在金属加工（切割、焊接、熔覆、快速成型等）方面。 二、高功率光纤激光应用领域 1.激光焊接领域的应用 光纤激光器的光束质量好，连续功率大，适用于深熔焊和浅表热导焊。连续激光通过调制可提供激光脉冲，从而获得高峰值功率和低平均功率，适用于需要低热输入要求的焊接。由于高功率激光的调制频率高达1万赫兹，因而能够提高脉冲焊接的产能。光纤输送方式使激光能够灵活地集成在传统焊钳、振镜头、机器人和远程焊接系统内。无论采用何种光束输送方式，光纤激光器都具有无可比拟的性能。典型的点焊应用包括依靠振镜头传送光束，从而完成剃须刀片和硬盘挠曲的焊接，从而充分地利用光纤激光器的脉冲功能。光纤激光器的光斑小，焦距长，因而远距离激光焊接的能力大大提高。1-2米的工作间距与传统机器人相比使工作区域提高了数倍，配备光纤激光器的远程焊接工位包括车门焊接、多点焊接和整个车身框架的搭接焊接。光纤激光器焊接的其它例子包括传动部件全熔焊、船用厚钢板深熔焊、电池组密封焊接、高压密封等等。图1展示了光纤激光焊接的效果。
功率型二极管能力损耗估算
AN604 Application note Calculation of conduction losses in a power rectifier Introduction This application note explains how to calculate conduction losses in a power diode by taking into account the forward voltage dependence on temperature and the current waveform. The ideal current and voltage waveforms of an ultrafast diode in a power supply system during a switching cycle are shown in Figure 1. Figure 1.Ideal current and voltage waveforms of a diode in a switch mode power The conduction losses in a diode appear when the diode is in forward conduction mode due to the on-state voltage drop (V F). Most of the time the conduction losses are the main contributor to the total diode power losses and the junction temperature rising. This is the reason why it is important to accurately estimate them. August 2011Doc ID 3607 Rev 31/12 https://www.360docs.net/doc/6017286893.html,
高峰值功率激光器的研究与发展
高峰值功率激光器的研究与发展 崔建丰1，2，3,樊仲维1,3,4 , 裴博3,4, 薛岩3，张晶1,2,3, 尹淑媛3，牛岗1,2,3, 石朝晖1,2,3,王培峰1,2,3 , 毕勇4 (1、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春130022；2.、中国科学院研究生院，北京100049；3、北京国科世纪激光技术有限公司，北京100085；4、中国科学院光电研究院，北京100085）， 摘要: 针对高峰值功率激光器的关键技术进行了介绍和分析。对于大能量低重复频率的高峰值功率固体激光器，采用非稳腔技术，结合聚光腔增益分布的相交圆光线追迹技术，可以得到大能量高光束质量的激光输出；对于窄脉宽的纳秒/亚纳秒激光输出，端泵微片或者脉冲LD侧泵浦腔倒空技术师很好的选择；而对于超短脉冲输出的高峰值功率激光器，稳定的种子输出和再生放大在其中起着至关重要的作用。 关键词：激光技术；固体激光；相交圆聚光腔；非稳腔；亚纳秒激光； Study and development of the high peak power laser Cui Jianfeng 1,2,3,Fan Zhongwei 1,3,4, Pei Bo 3,4, Xue Yan 3, Zhang Jing 1,2,3, Yin Shuyuan3，Niu Gang 1,2,3, Shi Zhaohui 1,2,3,Wang Peifeng1,2,3, BI Yong4 (1、Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun, 130022 2、Academy of graduate, Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049 3、Beijing GK Laser Technology Co.，Ltd., Beijing 100085 4、Academy of Opto-electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085) Abstract: The pivot technology about high peak power laser was introduced and analyzed. For large energy with low repetition rate frequency LD-pumped 作者简介：崔建丰(1977—)，男，长春光学精密机械与物理研究所在读博士，北京国科世纪激光技术有限公司，主要从事半导体抽运、灯抽运高平均功率调Q激光器、高能量超快固体激光器及其频率变换技术研究。发表文章7篇，发表专利18个。Tel:+86-10-6298-1938 ;fax:+86-10-6298-1940；地址：北京市海淀区上第四街1号北京国科激光世纪激光技术有限公司，邮编：100085；E—mail：:cuijf@https://www.360docs.net/doc/6017286893.html,
功率器件损耗计算(附件)
功率器件应用时所受到的热应力可能来源于两个方面：器件内部和器件外部。器件工作时所耗散的功率要通过发热形式耗散出去。若器件的散热能力有限，则功率的耗散就会造成器件内部芯片有源区温度上升及结温升高，使得器件可靠性降低，无法安全正常工作。在实际应用中，为了保证某些重要功率器件，在这些器件上使用散热器来控制其的工作温升。 功率器件常用的散热方式是使用散热器。散热器设计的选用主要依靠功率器件的损耗发热量。在计算出损耗量的前提下，对散热器的各个参数进行设计。在开关电源系统中功率器件有7个IGBT和2个整流桥，其损耗量计算如下： IGBT的散热器有两组： 其中U 1、U 2、U 3 为一组，U 4、U 5、U 6、U 7 为一组。U 1、U 2、U 3 损耗： 流过电流Io=228A 工作电压Vcc=620V
工作频率fc=3kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=389.51W Po=3x P 1=3 X 389.5仁1168.53WU 4、U 5、U 6、U 7 损耗： 流过电流Io=114A 工作电压Vcc=620V 工作频率fc=20kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=476.82W Po=4X P 1=4X 476.82=1907.28W 整流桥D IGBT模块的损耗量, IGBT模块的损耗量,
1、D 2 损耗计算 整流桥是由四个二极管构成，主要的损耗来自二极管PN 结。二极管的损耗包括正向导通损耗、反向恢复损耗和断态损耗。肖特级二极管的反向时间很短，反向损耗可以忽略不计。 一般来说，二极管的截止损耗在总功耗中所占的比例很小，可以忽略不计。在实际应用中，只考虑其的正向导通损耗。 二极管的正向导通损耗可由下式求出： Pdiode.F=V FI Fd 式中V F ――二极管正向导通压降；IF ――二极管的正向导通电流； d——二极管工作的占空比 根据查SKKE 310参数可知： VF = 2.1 VI F=400 Ad = 0.25 由此可得单个二极管的损耗P diode.F Pdiode.F=V FI Fd=2.1V X 400A X 0.25=210W 整流桥中的四个上二极管是交替工作的,每次工作是只有两个,所以整流桥的损耗为二极管的两倍，则：
电气设备发热量的估算及计算方法
电气设备发热量的估算 及计算方法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为，铝芯为），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器 ~1W 中型继电器 1~3W励磁线圈工作时8~16W 功率继电器 8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W 程序盘 主回路盘低压控制中心 100~500W 高压控制中心 100~500W 高压配电盘 100~500W 变压器变压器输出kW(1／效率-1) (KW) 电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1) (KW) 照明灯白炽灯灯W数 放电灯灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/=170KW!!! 变压器的热损失计算公式: △Pb=Pbk+
损耗公式
1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗：ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗：ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗：ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN，QK≈UK%SN 式中：Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β ——均匀负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 2.上式计算时各参数的选择前提： (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和产业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器均匀负载系数，对于农用变压器可取β=20%;对于产业企业，实行三班制，可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%。 线路电能损耗计算方法 A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法，其代表日的损耗电量计算为： ΔA=3 Rt10-3 (kW?h) (Al-1) Ijf = (A) (Al-2) 式中ΔA——代表日损耗电量，kW?h； t——运行时间(对于代表日t＝24)，h； Ijf——均方根电流，A； R——线路电阻，n； It——各正点时通过元件的负荷电流，A。 当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时： Ijf= = (A) (Al-3) 式中Pt ——t时刻通过元件的三相有功功率，kW； Qt——t时刻通过元件的三相无功功率，kvar； Ut——t时刻同端电压，kV。 A2 当具备平均电流的资料时，可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算，令均方根电流Ijf与平均电流Ipj(代表日负荷电流平均值)的等效关系为K(亦称负荷曲线形状系数)，Ijf=KIpj，则代表日线路损耗电量为： ΔA=3K2 Rt10-3 (kW?h) (A2-1) 系数K2应根据负荷曲线、平均负荷率f及最小负荷率α确定。 当f >0.5时，按直线变化的持续负荷曲线计算K2： K2=[α+1/3(1－α)2]/ [1/2(1+α)]2 (A2-2) 当f <0.5，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算K2：
简易温度控制器制作
电子技术综合训练 设计报告 题目：简易温度控制器制作 姓名： 学号： 班级： 同组成员： 指导教师： 日期：
摘要 本设计是为了做一个简易温度控制器，其可分为三大部分：测温电路，比较/显示电路，控制电路。测温电路将温度信号转换成电压信号，采用热敏电阻根据温度的变化来引起电压的变化。比较/显示电路将转换后的电压信号利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或输出高或低电平通过LED灯显示温度状态。控制电路也是将转换后的电压信号过比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或输出高或低电平控制加热装置，从而控制温度。 关键词：温度检测，信号转换，比较，显示，控制。
目录 一、设计任务和要求............................... - 4 - １.１设计内容............................... - 4 - １.２技术要求：............................. - 4 - 二、系统设计..................................... - 5 - ２.１系统要求............................... - 5 - ２.２设计方案.. (5) ２.３系统工作原理........................... - 6 - 三、单元电路设计................................. - 7 - ３.１温度检测单元电路 (7) ３.２比较显示电路........................... - 9 - ３.３温度控制单元电路...................... - 11 -３.４电源单元电路......................... - 11 - 四、系统仿真.................................... - 14 - 五、电路的安装、调试与测试...................... - 17 - ５.１电路安装............................. - 17 - ５.２电路的调试........................... - 17 - ５.２系统功能及性能测试................... - 17 - 六、结论........................................ - 19 - 七、参考文献.................................... - 20 - 八、总结体会和建议.............................. - 21 - 附录