Micropower Electronic Switches for Implanted Instrumentation

Low-power miniature switching circuits for controlling the power supply to an implanted electronic circuit are described. These circuits can be used as power supply switches for conserving battery power on implanted systems. Monostable and bistable switches that can be triggered either by radio-frequency energy or light are presented. Circuits, having standby currents as low as 25 nA and operated at voltages of 1.35 V, are described. A hybrid microelectronics realization of a radio-frequency triggered bistable switch is described. Radio-frequency triggering by induction can be carried out over distances ranging from 2 to 10 cm, depending on the circuit used. Light triggering using either electronic photoflash lamps or low-power incandescent lights can be achieved over distances as great as 250 cm.     

连续激光辐照三结GaAs太阳电池热应力场研究

为了研究1070nm光纤连续激光对三结GaAs太阳电池的热力作用, 使用COMSOL软件建立物理模型进行了数值仿真, 得到了不同激光功率密度激光作用下的热应力场。为了验证了热应力计算方法的正确性, 利用栅线投影法测量了功率为16.7W、辐照半径为1mm、辐照时间为10s的激光作用下电池表面的形变, 实验结果与模拟结果基本吻合。结果表明, 辐照半径为1.5cm、功率密度为16.7W/cm2的激光辐照20s时, 底电池中心温度刚好超过电池使用温度; 底电池中心等效应力为96.6MPa, 刚好超过底电池材料的屈服极限; 根据这一结果可推测电池失效与热应力导致的结构损伤有关。该数值模拟结果与实验结果为激光辐照太阳电池的热力效应研究提供了一定的理论依据。     

基于石墨烯/硅微米孔阵列异质结的高性能近红外光探测器

本文报道了一种由石墨烯和硅微米孔阵列构筑的异质结探测器,具备高性能近红外光探测能力。通过光刻和反应离子刻蚀技术制备的硅微米孔阵列具有整齐光滑的表面,保证了较低的表面载流子复合速率。同时,孔阵列结构能有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,提高了石墨烯/硅异质结的吸收效率,从而提高了器件的光响应度。器件在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为4.30×105,在功率密度为4.25 mW/cm2的810 nm入射光照射下器件的开关比达到了9.20×105。在入射光强为118.00 μW/cm2的810 nm光照下,光探测器的电流响应度可达到679.70 mA/W,探测率为3.40×1012 Jones;入射光强为7.00 μW/cm2电压响应度为1.79×106 V/W。更重要的是,该器件具有20.00/21.30 μs的升/降响应速度。相比于商业化硅光电二极管,石墨烯/硅微米孔阵列光电探测器结构简单、制备工艺简便,有望大幅降低制备成本。研究结果显示了石墨烯/硅微米孔阵列异质结探测器在未来低成本、稳定和高效近红外光探测应用方面的巨大潜力。     

4H-SiC肖特基微型同位素电池(英文)

半导体同位素电池由于其寿命长、集成性优良、环境适应性强等特点成为解决MEMS能源问题的理想手段。利用4H-SiC材料的宽禁带特性,制造了4H-SiC肖特基同位素电池。对电池的耗尽层厚度以及掺杂浓度进行了优化设计,对肖特基金属进行了选择。使用4mCi/cm2的63Ni作为同位素电池的放射源对制造的同位素电池进行了测试。测试结果表明,该同位素电池可以获得31.3nW/cm2的功率密度、0.5V的开路电压、3.13×10-8A/cm2的短路电流密度和1.3%的转换效率。将电池的输出特性和硅基的平板型、3D结构电池输出特性进行了比较,证明4H-SiC肖特基同位素电池能够获得较高的功率密度。电池的性能可通过提升势垒高度、提高工艺质量、更换同位素等方式得到提高。     

陶瓷涂层加固铝合金薄板的抗激光性能测试

针对铝合金基材设计了ZrO2陶瓷涂层,采用976 nm连续波激光对样品的抗激光性能进行了测试。基材厚度为2.5 mm,涂层厚度为0.3 mm,实验测试时样品前表面加载了0.3 Ma切向空气流。记录了辐照区域后表面测点的温度变化情况,测量了未辐照区与辐照区的反射率谱,并进行了XPS成分分析。结果表明:平均功率密度700 W/cm2的激光辐照60 s样品没有熔化;辐照区域颜色变白,对近红外光的反射率变大。颜色变白的原因可能是涂层表面沾染的含碳化合物在激光辐照过程中被热解或气化,这与XPS检测结果相一致。     

太阳能电池特性测量与应用研究

太阳能电池可以利用太阳提供的光能发电并将电能发送到目标电池。由于受到电池特性影响,太阳能电池供电易出现波动,使整个供电过程不稳定。为了保障太阳能电池供电稳定,将提出一种针对性的特性测量方法,并对方法应用进行分析。     

电子辐照对开关电源中功率双极晶体管损耗的影响

功率双极晶体管的损耗是开关电源总损耗中的最多的器件之一,采用10 MeV电子辐照来降低功率双极晶体管的下降延时,以此来降低功率双极晶体管的关断损耗.在一个典型的充电器开关电源中,85 V交流输入电压下,功率双极晶体管总损耗最多降低了42%,系统效率提高了2.1%.     

激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

为了研究工作波段在近红外的激光安全问题,建立了连续激光辐照生物组织的热学模型,通过分离变量法求解热传导方程,得出了生物组织在激光辐照阶段和扩散阶段皮肤组织瞬态温度分布的精确解析解,并以氧碘激光辐照皮肤组织为例,计算了皮肤组织在激光辐照下的温度场分布。结果表明,皮肤组织温升随激光辐照时间和功率密度的增加而增加,辐照结束后,皮肤表面温度缓慢下降,深处温度先缓慢上升,再缓慢下降。分析结论与相关实验结果取得一致,证实了所建模型的合理性。该结论对于其它连续激光对物质的热损伤研究是有帮助的。     

自适应单纯太阳能路灯控制器的设计

基于改善季节性负载光伏太阳能路灯运行可靠性的目的,采用新一代自适应单纯太阳能供电路灯控制器设计的方法,通过功率调节,电量检测和剩余电量计算、组网功能等对蓄电池的充、放电以及路灯的开、关、最大功率跟踪等智能控制,提高了太阳能电池的转换效率,延长了蓄电池的使用寿命,降低产品造价。得到了自适应单纯太阳能供电路灯控制器是提高季节性负载光伏太阳能路系统可靠性保证的结论。     

红宝石激光辐照猪皮肤的损伤阈实验

红宝石激光,波长为694.3nm.入射皮肤后99%的能量在浅层3.6 mm内被吸收,所致皮肤效应的主要特点是色素变深、色素沉着、光致过敏反应及烧伤等.本实验目的是观察红宝石激光照射白猪皮肤的反应,求出50%的红斑反应剂量(Eryth-ema Dose: ED_(50)),为过渡到人皮肤损伤阈的研究提供生物学参数.一、实验1.激光器:红宝石激光,工作物质尺寸为φ21.5×530mm,氙灯泵浦,多模脉冲输出.脉宽约0.32ms,照射光斑直径约0.5cm,激光输出稳定度在±5%以内.2.实验动物:白色幼猪,长白种,雌雄皆有,共8只,体重为4.6±0.8kg.另有3只专供组织学取     

基于ATmega16L的便携设备电源系统设计

为满足目前便携设备对电源系统的需求,提出一种基于微控制器为控制核心的便携设备电源系统方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L微控制器作为检测和控制核心,配以电池充放电电路、DC/DC变换电路、外部适配器和锂电池组等,实现了灵活性高、功能完备的电源系统。     

某雷达发射机行波管灯丝供电设计

提出采用蓄电池提前给发射机行波管灯丝供电设计,实现蓄电池与电源模块间不间断自动切换供电功能,并给出电路设计原理图的功能描述及软件实现。本系统已经在某型雷达系统应用,功能得到验证,性能优良。     

双系统太阳能路灯控制系统的设计与实现

本介绍一种由太阳能和市电共同供电的太阳能路灯控制系统,该系统由太阳能电池及其检测电路、蓄电池及其检测电路、单片机、充电控制电路等组成,它能充分利用太阳能,并在太阳能供电不足时自动转为市电供电,解决长期阴雨天气情况下太阳能供电不足的问题。     

An integrated battery charger/discharger with power-factorcorrection

Distributed power supply systems are an attractive solution to meeting the requirements (redundancy, modularity, battery backup, etc.) for the next generation of power supply systems. In addition, the normalization regarding power factor and total harmonic distortion (THD) makes it necessary to include power factor correction in the input stage in such architectures. This paper presents a novel approach of an integrated battery charger/discharger which offers power factor correction and battery galvanic isolation in a simple structure. Placing the battery in the primary side overcomes the need of galvanic isolation integration in each of the DC/DC on-board power converters when this topology is used as part of a distributed power supply system     

固定型阀控式密封铅酸蓄电池的应用

蓄电池在供电系统中主要是作为储能设备,当外部交流供电突然中断时,作为系统供电的后备保护．为通信设备的正常工作提供保障。在我站的-48V直流供电系统中,两组蓄电池组可提供大约40小时的不停电供电电源,在交流不间断供电系统（UPS）中,蓄电池可提供5小时的不间断供电电源,以维持正常的通信。     

W-band investigation of material parameters, SAR distribution, and thermal response in human tissue

This investigation is divided into three parts. First, the W-band dielectric properties of different biological tissues are determined. Then, the electromagnetic field in the human eye and skin is simulated for plane-wave exposure. An analytical method is used to investigate the specific absorption rate (SAR) inside a layered model of the human skin between 3-100 GHz. Furthermore, the SAR inside a detailed model of the human eye is investigated numerically by the finite-difference time-domain method for a frequency of 77 GHz. Maximum local SAR values of 27.2 W/kg in skin tissue and 45.1 W/kg in eye tissue are found for 77 GHz and an incident power density of 1 mW/cm/sup 2/. In the third part of the investigation, the temperature changes of superficial tissue caused by millimeter-wave irradiation are measured by a thermal infrared imaging system. The exposure setup is based on a horn antenna with a Gunn oscillator operating at 15.8-dBm output power. The measurements showed a maximum temperature increase of 0.7/spl deg/C for a power density of 10 mW/cm/sup 2/ and less than 0.1/spl deg/C for 1 mW/cm/sup 2/, both in human skin (in vivo), as well as in porcine eye (in vitro). The comparison of the temperature measurements with a thermal bio-heat-transfer simulation of a layered skin model showed a good agreement.     

便携式可充电多路输出电源设计

针对锂电池输出电压以及使用周期的局限性问题,设计了基于升压稳压芯片MC33063、降压稳压芯片TPS62046和锂电池充电管理芯片CN3065的便携式可充电多路输出电源。给出了整个设计系统框图及硬件电路,在多种不同电源供电系统、能源转换效率、便携以及清洁能源利用等方面做了探索。试验证明该多路输出电源运转正常、转换效率较高、充电性能优越,能用于多种常用设备的供电,能快速地与多种便携设备进行对接供电,是未来便携式电源发展的主要方向。     

开关电源对蓄电池管理不当引起的故障案例分析

开关电源系统为设备安全可靠供电的同时,另一个重要的功能就是进行蓄电池管理。文中从开关电源对蓄电池管理不当引起的故障案例分析入手,探讨了开关电源系统的正确维护管理对保证蓄电池实际使用寿命的重要性。     

磷酸铁锂供电的水情遥测RTU的太阳能充电技术

通过软硬件结合的方式,实现以LT3652作为电池充电器,ATmega32HVB进行电池管理的磷酸铁锂供电的水情遥测RTU的太阳能充电技术.设计主要由太阳能充电电板、LT3652、ATmega32HVB、磷酸铁锂电池以及水情遥测RTU组成,利用DXP2004软件设计制作PCB板.采用磷酸铁锂电池供电,用太阳能充电,用磷酸铁锂电池取代了锂离子/聚合物电池,以LT3652实现从太阳能电池抽取峰值功率和充电控制,并以ATmega32HVB进行电池管理,具有较高的效率,安装简便、重量轻、安全、环境影响小、寿命长、经济、便于实现等优点,非常适用于遥测遥控系统测站的供电.     

两种形貌FeS2的合成及其在染料敏化太阳能电池上的应用

通过对比FeS2颗粒两种形貌的催化活性及在染料敏化太阳能电池(DSSCs)上的表现,选择出性能更高的FeS2颗粒.通过水热法和热注入法合成了立方体和球状高纯度FeS2,将FeS2制备成对电极(CEs)并组装在DSSCs上.通过测试电池的光电转化效率及对电极的催化活性,发现球状FeS2颗粒有更高的催化活性,基于球状FeS2 CEs的电池也获得了更高的光电转化效率.在100 mW/cm2 (AM 1.5)强度的模拟光源下,基于立方体和球状高纯度FeS2 CEs的DSSCs分别获得了高达4.55％和5.69％的光电转化效率.