基于巨磁电阻的地磁传感器设计

介绍一种新型地磁传感器,该传感器由单轴巨磁电阻传感器捷联构成。通过外加磁通聚集器和磁偏置技术改进GMR传感器的输出特性,使地磁场的大小位于传感器输出曲线的线性范围内。用ANSYS对永磁体的偏置磁场进行数值模拟,ANSYS能根据偏置磁场快速地确定出永磁体的相关参数。该传感器具有结构简单、灵敏度高等优点,可以较好应用于地磁场测量。     

基于电流检测的飞机地面电源同步整流控制

三相整流器作为飞机地面电源的前级为后级电力变换提供稳定的直流母线。飞机地面电源的容量可达100~200kVA,传统的二极管整流方案效率低、损耗大、发热量高、散热问题严峻。针对上述问题提出了一种基于电流检测的大功率同步整流控制方案,其中主电路采用多个功率MOSFET并联取代传统的整流二极管。通过分析整流电路各开关器件的通断状态与输入电流的关系,明确各开关器件的动作规律;进一步检测输入三相电流的大小与方向,提出功率MOSFET的同步整流驱动控制方案。然后考虑实际工程应用因素,设计电流回差方案以产生各功率MOSFET的驱动信号,并考虑霍尔器件、采样电路与控制电路的延迟对回差的各阈值进行修正。最后通过Simulink仿真及工程样机实验平台进行验证,结果显示本文所提方案可有效实现MOSFET的同步整流功能,提高了整流电路的效率,降低了系统的热损耗。     

基于功率MOSFET的超磁致伸缩执行器驱动电源

在分析超磁致伸缩材料的驱动特性及超磁伸缩执行器驱动电源特点的基础上,采用连续调整型恒流源的原理,并选用功率MOSFET作为功率放大元件,研制出－3－＋3A连续可调的高精度超微致伸缩执行器驱动电源。实际测试的结果表明其性能良好,可以满足驱动超微致伸缩材料的要求。     

高精度电流检测电阻

在一些电子测量仪器、装置或产品中,经常有测量电路中直流电流的需要,因此研发人员开发出各种各样的电流检测集成电路。它是一种I／V转换器,将测量的电流转换成相应的电压,即V=kI,其中k为比例常数。另外,在一些电子产品中要限制输出电流,以防止有故障时（负载发生局部短路或输出端短路,电源输出电压升高等）产生过流而造成更大损失。检测到有过流发生时,可以控制关断电源或负载开关,或以限制的电流输出。     

基于磁致伸缩材料的电机研究进展

从磁致伸缩材料的定义、分类及性能等出发,介绍了磁致伸缩材料及其应用和开发情况等,剖析各类磁致伸缩致动器的设计原理及特点,并引出磁致伸缩式电机的设计基础和工作原理。该磁致伸缩式电机以压电电机的设计原理为基础,其中线性电机的工作原理和结构基本相同,均利用磁致伸缩效应诱导线性增量运动,通常由磁致伸缩单元和驱动单元两部分组成;而旋转电机利用定子驱动端的椭圆运动或电机结构的改变,因此结构多样。最后分析开发磁致伸缩器件亟待完善和解决的技术问题,并对基于磁致伸缩效应器件的发展方向进行展望。     

磁致旋光效应测量脉冲大电流技术分析

通过分析磁致旋光效应,提出了利用磁致旋光效应对脉冲大电流进行测量的理论依据,列举了3种典型测量系统的光路设计.经分析,其中四光路系统是一种比较成熟的设计方案,它既没有直流和交流分量分离带来的误差,也没有偏转角正弦函数单调区间的限制,而且扩大了电流的测量范围,其应用前景广阔.     

一种高可靠同步整流变换器的反向电流控制电路

在成本与环保问题的强烈推动下,对功率变换器的轻载效率要求不断提高,需要在轻载下进行低功耗设计.同步整流变换器在轻载下会产生反向电流,而反向电流控制电路是提升轻载效率的有效手段.传统的反向电流控制电路需要电流采样,或者特定的控制芯片实现,不具备高可靠、低成本的特点.因此针对高可靠应用,提出了一种新型反向电流控制电路,仅需要少量元器件以及通用PWM控制器即可实现轻载反向电流的阻断.首先,对轻载下反向电流的产生机理进行了阐述,得到反向电流主要流过同步续流管的结论.其次,详细介绍了提出电路的工作原理,推导了关键参数的表达式,并进行仿真.最后,将该电路应用于一款100 W的正激同步整流变换器中,并进行参数设计.测试结果显示,应用该电路的样机可以实现全输入电压范围下的反向电流控制,轻载效率提升了约10%-20%,空载电流降低了87%,输出电压的负载瞬态与负载调整率基本不受影响.     

纳米磁多层结构中电流驱动自旋波发射

回顾了纳米磁多层结构中电流感应自旋矩传输和电流驱动磁化矢量进动引起的自旋波发射等新量子效应的研究现状及发展。基于该效应的纳米磁多层微波振荡器件具有结构简单、无须外加磁场、容易集成等特点,在现代通信领域具有广阔的应用前景,备受国内外研究者的关注。介绍了自旋波发射效应的理论处理方法和实验研究进展,讨论了自旋波发射器件的工作原理和铁磁膜的磁化方向、外磁场方向、大小及驱动电流对器件性能的影响。目前研制的器件的效率较低、振荡功率小,采用新的垂直磁化结构有助于解决上述问题。     

纳米磁多层结构中电流驱动自旋波发射

回顾了纳米磁多层结构中电流感应自旋矩传输和电流驱动磁化矢量进动引起的自旋波发射等新量子效应的研究现状及发展。基于该效应的纳米磁多层微波振荡器件具有结构简单、无须外加磁场、容易集成等特点,在现代通信领域具有广阔的应用前景,备受国内外研究者的关注。介绍了自旋波发射效应的理论处理方法和实验研究进展,讨论了自旋波发射器件的工作原理和铁磁膜的磁化方向、外磁场方向、大小及驱动电流对器件性能的影响。目前研制的器件的效率较低、振荡功率小,采用新的垂直磁化结构有助于解决上述问题。     

基于GMR生物传感器的甲胎蛋白检测

采用磁控溅射、光刻、离子束刻蚀和剥离工艺等工艺和方法,制备了多层膜结构的巨磁阻(GMR)生物传感器件,并利用此种传感器来检测甲胎蛋白。在传感器表面通过生物处理固定甲胎蛋白单克隆抗体(McAb1)作为探针,以捕获目标抗原———甲胎蛋白。用直径1μm的超顺磁磁珠标记目标抗原。当传感器表面抗体将目标抗原捕获后,磁珠标记即被固定在GMR传感器的表面。垂直于传感器表面施加230 Oe(1 Am-1=4π×10-3 Oe)的磁场,即可检测到由磁珠产生的信号。本实验对质量浓度为1 ng/mL的甲胎蛋白进行了检测,得到了信号为0.29～0.34Ω的电阻变化值。此种检测方法可用于诊断原发性肝癌。     

一种新型同步整流式多路输出变换器研究

文中讨论了基于单端正激变换器的同步整流式多路输出DC／DC变换器的设计原理，提出了一种Buck结构后置调节器的新型方案。采用集成控制芯片UC3842进行了控制电路设计，实验结果验证了该方案的可行性。     

升压型同步整流功率MOSFET的分析及电路仿真

同步整流技术已成为目前提升开关电源芯片转换效率的有效手段.以采用UMC 0.6μm BiCMOS工艺制造的升压转换器为例,基于功率MOS管工作机理,对不同的负载情况和工作模式分别加以分析和模拟验证,并提出了管子尺寸的合理选择和死区时间的合理设置.为了避免电感电流倒灌,提出了DCM模式下过零检测结构电路.利用HSPICE对相关电路进行了仿真分析,得到了同步整流技术中功率器件的优化结果.     

GMR生物传感器的原理及研究现状

GMR生物传感器包括三个部分,即免疫磁性微球、高灵敏度GMR传感器以及相关读出电路。与其他生物传感器相比,它具有灵敏度高、分辨力强、价格低、市场普及潜力大、设备小型化及测量过程自动化等优点。综述了GMR生物传感器的研究现状,对相关技术的工作原理进行了分析,提出了GMR生物传感器的应用前景和有待解决的问题。     

一种高效率多输出同步整流电路的设计

针对现代雷达集成电路的供电电压幅值要求越来越低,功率密度不断提高的发展趋势,采用全桥倍流同步整流加半桥倍流同步整流的混合型拓扑,应用PWM控制芯片和激励变压器的外驱动方式,设计了一台高效率多输出同步整流电源。     

基于交错并联技术的高频整流器交流侧电流纹波分析

文章探讨了单个高频整流器以及基于交错并联技术的高频整流器交流侧电流纹波,对两者进行了分析比较。理论与仿真证明,将交错并联技术应用于高频整流器时,交流侧的电流纹波得到了很好的抑制。在大功率应用场合,采用交错并联技术时,单个开关管耐流值可降低一半,在相同的电流纹波要求下,电感的尺寸可以降低40%左右,相应可以提高整个系统的动态响应时间。     

基于DSP控制的电压型PWM整流器

根据PWM整流电路的工作原理,分析了PWM整流控制方式,采用滞环电流控制方式,以TMS320F2812为控制器组建了电压型PWM整流器双闭环自动控制系统。实验结果表明,该系统具有良好的静态、动态性能。为设计PWM整流器提供了一定的理论依据。     

基于PSpice的几种常见整流电路分析与仿真

整流电路的主要作用是将交流电压转换成直流电压。文章对仿真软件OrCAD/PSpice 9.2作了简要介绍,并分析了4种常见整流电路的工作原理。应用该软件分别建立实时仿真模型,进行瞬态分析。根据仿真结果对其电路特性进行分析、比较,加深了对整流电路工作原理和电路特性的理解。     

基于光纤激光器的光纤Bragg光栅传感技术

分析了掺Er光纤激光器(EDFL)的基本原理和光纤Bragg光栅(FBG)传感机理,组建了一种基于环形腔EDFL的FBG传感系统,其中FBG既作为滤波器起波长选择、又充当传感器起感测外界温度压力变化的作用.实验研究了经过温度增敏工艺处理过的FBG温度特性,传感系统温度分辨率优于0.3℃.换用荧光光源和经悬臂梁粘贴增敏处理的FBG,对比了在相同作用力下采用该系统前、后输出传感信号的光谱形状,结果表明,该技术方法可以有效消除FBG的啁啾对传感信号的影响,方法简单、信噪比高,适用于中远距离的FBG传感测量系统.