一次性高输出压电电源

压电电源被用来向快速运动的炮弹中的电子器件供电。炮弹中含有可编程的炮弹引信，引信中含有复合层状的整块压电石英材料(multiple layers of piezoid bulk material)。使用复合层状整块压电石英材料，而不是单层压电石英材料，会使压电石英的电容量增大，而且，在向引信中的电子器件传递压电能量的过程中，能量的损失也会降低。此外，当压电石英工作在非线性区域(nonlinear region)时，向它施加同样数级大小的后座力(set-back force)，能量输出甚至还会增大。如果压电陶瓷由大量的、非常薄的压电石英层结合而成，再使用超限应力(over-stressing)使压电石英进入到退极化区域(depolarization region)，那么在后座力作用下产生的能量输出，几乎比线性区域内能产生的能量输出高出三个数量级。     

小口径机电引信压电电源研究

在介绍压电原理的基础上，提出了运用多层压电电源解决小口径高炮机电引信中电源的问题。从工艺上、原理上论证压电晶体在小口径高炮用作电源的可行性，给出电源的初步设计样机，并进行了静、动态模拟试验，试验数据和波形初步满足引信需求。     

高能多层压电陶瓷电源设计

炮口感应装定的引信要求电源在膛内正常供电，多层压电电源具有抗高过载、激活时间短和输出能量高的特点．该文对多层压电电源的原理进行了研究，推导了该电源输出的能量和电压公式．以及能量转换效率公式．对多层压电电源的静态压力试验和动态冲击试验表明，该电源的激活时间小于200μs，能量达到31mJ，可以给引信电路短时间供电。     

多层压电电源储能特性试验研究

通过试验对多层压电电源的储能特性进行了研究。试验结果表明，储能电容C上的充电电压与多层压电电源的层数成正比，与C的电容值成反比，为该电源的设计提供了设计依据．该文还对该电源在小口径高炮引信中的应用进行了可行性分析．多层压电电源的激活时间短，能量小，可对短时工作的低功耗电路提供电能。适用于高炮实时装定的精确计时、定距引信。     

并联压电陶瓷引信电源分析和设计

结合火炮发射时膛压的特点和压电材料的特性，采用并联压电陶瓷薄片的方法，提高压电材料在有限体积产生能量的利用效率，并以此设计加工出小口径弹用引信的压电电源样机。模拟火炮发射的特点对样机进行实验，利用MATLAB对采集的实验数据进行处理，将数据拟合曲线和理论计算曲线对比分析，引入加权系数吁对并联状态压电陶瓷材料理论能量公式进行修正。     

引信压电电源机电转换装置振动特性分析

利用压电效应将振动能量转化为电能被广泛应用于能量转换系统中,通过压电传感器将火炮发射过程中的冲击能量转换为电能,并输送给储能电路,形成引信电源的压电传感器供电方案;将弹丸内的压电振动转换系统简化为单自由度振动系统,研究了振动系统的物理与数学模型,并由该模型进行了振动特性分析,研究了结构刚度、阻尼以及等效质量等振动参数的设计规律,可为引信压电电源的设计提供参考。     

一种新型的可蓄能压电电源原理研究

炮口可实时装定的精确计时、定距引信要求内置电源在弹丸出炮口前能可靠地对引信电路供电,即要求引信电源的激活时间短.本文对一种用于机电引信的新型可蓄能压电电源的工作原理进行了分析研究,建立了该电源在外力作用下蓄能过程的数学模型,分析了其主要参数对蓄能速度和蓄能能量的影响,并对其在高炮引信中的应用进行了研究.该压电电源具有激活时间短的特点,适用于对低功耗电路的短时供电,可作为某些精确计时、定距引信的专用电源.     

Vicor模块在便携式电解水氢氧发生器电源上的应用

简述一款便携式电解水氢氧发生器400 W高可靠性恒流电解电源。在分析氢氧发生器的工作原理、电源结构和关键器件选型的基础上,经过对美国Vicor公司和日本Lambda公司生产的VI-200系列和PH系列DC-DC变换模块进行研究与试验,选择采用美国Vicor模块作为电解电源设计的变换模块。设计电源具有体积小、质量轻、可靠性高,适用于产气量为80 L/h的电解水氢氧发生器。     

一种用于光束定向器的压电陶瓷驱动电源设计方法

针对光束定向器的高精度定位需求,以提高压电陶瓷双晶片的驱动特性为目的,设计一种直流放大式的压电陶瓷驱动电源,通过D/A转换模块把计算机发出的数字指令信号转换为模拟电压信号,通过高压线性放大模块把模拟电压信号进行高压放大驱动压电陶瓷。结果表明：该驱动电源具有输出精度高、响应速度快、驱动能力强、稳定性能好、结构简单、集成度高、调试方便等特点,能有效地应用于光束定向器驱动系统中。     

固体氮气发生器

长期以来,作为液体火箭推进剂贮箱增压用的氮气都是用高压气瓶贮存的。这种气瓶贮气系统存在体积大、质量大、增压效率低、连接面会漏气须定期检查、高压贮存不安全、需要地面供气设备、使用不便等缺点。一种新型的固体氮气发生器装置能够克服以上缺点。这种装置能实现体积小、质量小和预包装,可长期贮存,能随时产生基本纯氮气,增压效率高,不需地面供气设备,使用方便。本文介绍这种新装置的药柱配方选择,发生器设计要点,试验结果及其应用前景。     

烟雾发生器的结构

一个经过改进的烟雾发生器包括一个腔和一个适合放入该腔中的泵。该泵借助一个液体导管把在一个容器中的化学溶液注入到一个加热汽化装置中。该加热汽化装置包括二个相对放置的热绝缘环、一个加热管和一个电源。该热绝缘环是有良好的导电性的金属环并且在它的周围边缘配有许多环形孔。许多金属导线的每个脚都有二端分别连接到面对面放置的环孔上，而且在每个热绝缘孔的中心带有一个成形放入的线圈。该热绝缘管是一个高阻力系数的金属管并且被安装在热绝缘环的中间。液体的入口和在热绝缘管二端的烟雾喷射端穿过并被固定在同一边的螺旋管中。加热管的蒸发汽化部分安排在液体入口和烟雾喷射端的中间并且使它形成线圈状绕组。液体入口获得已输送到的溶液通过液体导管到允许溶液在蒸发部分中进行蒸发。在蒸发部分中形成的烟雾借助烟雾喷射末端喷出。电源是关键性的连接到线路板上并且更远地还连接到泵和加热装置上以实现控制线路的连接。线路板的二个连接导线分别连接到热绝缘环以便电流通过导线、螺旋管和加热管以使它们之间实现电路的连接。加热管形成的阻力可产生高温以蒸发流过这里的液体。于是产生的烟雾便可以从烟雾喷射末端喷出。     

火工品电磁脉冲发生器研究

为开展电火工品电磁脉冲传导敏感度试验,利用脉冲功率技术原理,进行了电磁脉冲发生器设计,重点开展电磁脉冲发生器的高压、控制、脉冲功率部分的设计研究,并利用脉冲发生器进行某点火头电磁脉冲传导敏感度试验。本研究为电火工品脉冲电磁环境中的安全性研究提供了评估手段。     

碰击式压电引信压电机构中应力波的传播分析

本文根据应力波的基本理论近似地分析计算了弹丸碰击钢甲时,头部碰击式压电引信压电机构中应力波的传播过程,得出了不同结构中压电陶瓷轴向应力的近似值,从而说明了不同结构、结构中不同材料的零件以及弹丸碰击钢甲时的着速(即碰击速度)对陶瓷轴向应力的影响,也就是对引信的瞬发度与灵敏度的影响。     

关于防治压电陶瓷还原发黑和提高压电模量的探讨

本文着重就防治压电陶瓷还原发黑和提高压电模量的问题进行了探讨。提出了简易可行、效果良好、有实用价值的高温氧化处理工艺,并给出了数据。从理论上阐述了高温氧化处理的机理及其作用。     

电源使用

随着轮式装备作战性能的提升和信息化程度的不断提高,各种车载电子电器设备迅速增加,车辆用电量也成倍增加。2002—2012财年车载设备用电量剧增美军轻型"悍马"车(HMMWV)在1985年研制时,其电源功率要求为2kW,而到2007年其用电需求量已经提高到10kW。因此,联合轻型战术车(JLTV)在征求意见书(RFP)中对车辆的电源功率提出15kW的要求,下图为美军典型轮式装备当前和未来电源功率图。     

超宽带皮秒级脉冲发生器

设计了一种超宽带高斯脉冲的脉冲发生器,此脉冲发生器主要由阶跃恢复二极管,FET管和肖特基二极管组成。其中阶跃恢复二极管和短路线用来产生脉冲,FET管用来进行脉冲的放大和脉冲产生、脉冲整形两部分电路间的隔离,肖特基二极管用来减小脉冲的振铃。利用ADS软件对阶跃恢复二极管进行建模,并用其进行脉冲发生器的设计仿真。测试结果表明,皮秒脉冲发生器的脉冲宽度为307 ps,幅度为1.88 V．该窄脉冲的波形对称,而且振铃小,实验结果与仿真结果吻合得很好。     

气动柔性带压电发电机

针对现有电源体积大不能满足子弹药引信要求的问题,提出一种气动柔性带压电发电机。该发电机为带状,用导电胶将PVDF压电薄膜粘接在钛合金基底上,一端固定在子弹上,占用体积极小,在子弹下落时产生的迎面气流激励下振动发电。理论分析与实验表明:该发电机能够满足子弹机电引信电能需求,理论谐振频率与实验测得的谐振频率相近,不同基底发电机产生的开路电压有很大的差别。     

低成本气体发生器和点火器

为火箭发动机涡轮泵的涡轮提供动力的气体发生器和点火器包括一个喷射器和一个燃烧室，喷射器有一个主体，它包括一个燃料进口和氧化剂进口，它们一个与另一个隔开一定距离而且在主体中与各自径向分开的环形部件相通。三个环形部件与燃料进口相通，而二个环形体与氧化剂入口相通。与氧化剂相通的环形体位于另一对环形体之间。主体用一个金属板封闭起来，金属板有一个排孔是按二个系列排列，在每个系列中是三个径向分开的环形排列组。外层系列的有28组三通孔，而内层系列有14组三通孔。该环形体与每组用氧化剂供料的孔相通，每组供氧化剂的孔是位于三通孔另二个孔之间。后面的孔与环形体相通，而环形体又与燃料相通。每组三通孔的内孔、外孔及第三个孔是相互倾斜的，以使燃料和氧化剂雾化。实际上它是喷入燃烧室的入口内，在这里，混合推进剂开始燃烧。推进剂的燃烧是通过一个固体推进剂燃料塞子(plug)的点火实现的，该塞子安装在与燃烧室相通的内部。