医疗电子仪器中功率晶体管的损坏原因及防护措施

医疗电子仪器中功率晶体管的损坏原因及防护措施

一、医用电子仪器功率晶体管损坏原因及保护措施(论文文献综述)

王杰[1](2021)在《基于频率自动跟踪及功率调节技术的超声波电源设计》文中进行了进一步梳理超声技术作为一种高新技术,在超声清洗、超声焊接、超声加工器件等领域应用广泛,这些超声设备的使用离不开超声波电源的支持。超声波电源系统分为驱动电源和负载两部分,其作用是将电能转换成与负载相匹配的高频交流电信号。负载通常为超声波换能器,由单晶材料构成,内部参数易受多种因素影响而发生改变,从而导致系统工作在非谐振状态,造成系统损耗增加及输出功率不稳定。本文围绕以上问题,设计了一款工作稳定、效率高,且能够实现频率自动跟踪、输出功率可调的超声波电源。首先,对超声波电源主电路进行研究。设计了由单相桥式整流滤波电路、BUCK斩波电路、单相全桥逆变电路、负载匹配网络电路构成的主电路拓扑结构,并对主电路元器件进行参数计算与选型。在频率匹配方面,选择串联谐振频率作为换能器的工作频率方式,在此基础上设计了一种改进型数字电感匹配网络电路。在阻抗匹配方面,利用高频变压器实现阻抗变换,并对变压器结构参数进行详细设计。其次,对超声波电源的控制算法进行研究。在频率自动跟踪技术方面,提出了一种基于模糊-PI-DDS技术的谐振频率自动识别算法,解决了传统超声波电源存在频率漂移、跟踪响应慢的问题。在相位差检测技术方面,选择过零比较法作为相位差检测方法,以提高检测精度。在功率控制技术方面,采用二阶滑模变结构算法自动控制BUCK驱动信号的占空比,以实现功率稳定调节。利用Matlab-Simulink搭建仿真模型,分别对上述算法的有效性及优越性进行验证。再次,对超声波电源控制系统的软硬件进行设计。在硬件方面,选择的主控芯片型号为STM32F103RCT6,分别对芯片外围电路、采样电路、鉴相电路、驱动电路、DDS信号发生电路、保护电路进行设计。在软件方面,本文采用C语言作为控制系统的开发语言,分别对主程序及各功能子程序进行设计。最后,对所设计的超声波电源实物进行测试,以验证超声波电源的整体功能及相关控制算法的稳定性。

李佳隆[2](2021)在《注水井自发电测调技术研究》文中研究说明伴随着工业化的飞速发展,人们生产活动对于石油的需求量很大,对于浅层油井的开发基本告一段落,已经被开发的旧油井的产量基本己实现稳定,所以人们将目光放在了难动用油气储量,但是利用采油方式进行增产的措施已经不能从根本上解决需求问题。因此,井下智能化与自动化是将来的发展趋势。随着现代化仪器功能的增多,并且趋于复杂化和精确化,随之带来的是仪器中传感器及执行机构数量也增加。在仪器工作的过程中,大部分的井下电子测量系统都需要接受外界电源的供电,并且要求长时间可靠工作。在油田开发各阶段,可以通过注水井将水从井口注入油藏,使各油层具有较强的驱动力以提高采收率和开采速度。传统的注水方式不能解决层间矛盾,同时各储油层吸水能力各不相同,所以分层注水被越来越多的油田所采用。现有的分层注水的供电方式大多为电缆供电,其缺点在于井下的高温高压环境使电缆容易发生故障。另一种供电方式为电池供电,但由于电池是一次性的,所以需要定期更换,这样提高了成本且不环保。本论文是针对我国胜利油田现有的注水井结构与特点而设计的一套自发电供电与储能系统。在分析了我国现有的几种井下涡轮发电系统并结合注水井结构特点,设计了一体式偏心涡轮发电机,并以该发电机为核心部件设计了注水井自发电闭环系统。根据注水井井下空间与结构特性,经过仿真计算设计了发电机配套导轮、涡轮与主体结构。通过对涡轮发电机电磁耦合方面的理论研究与仿真计算,完成了对发电机主体定子绕组与永磁体的结构设计。并在分析发电特性与负载相关电特性的基础上,进行了发电机整流稳压电路以及配套储能系统与保护的研究与分析,设计了整流稳压、电流电压保护、储能管理等相关模块的闭环供电储能系统,该系统拥有稳定的输出电压及功率,全面的保护电路,以及高效率的充放电特性能够有效解决注水井井下供电需求,保障井下自发电测调系统的安全性与稳定性。

倪仁才[3](2020)在《高效率S波段GaN HEMT功率放大器》文中研究表明微波放大器是无线通信系统中的重要组成,其输出功率、效率和线性度等性能的好坏将直接影响整个通信系统的性能。高速发展的无线通信,不同的应用场景,使得频谱越来越拥挤,为了解决频谱利用率和信息的传输速率问题,无线系统普遍向更高的频谱发展并采用更高效的调制方式,如正交频分复用OFDM、512QAM等,这些高效的调制方式普遍具有很高的峰均比PAPR,这些对功率放大器提出了更高的要求。以Ga N为代表的第三代半导体材料具有漏源、栅源击穿电压高、电子迁移率高、频率特性好、禁带宽、电流密度大、热导率高等诸多优点;支持连续波模式和脉冲波模式;非常适合高频、宽频带、高效率、大功率应用场合,具有广阔的应用前景,并逐渐取代了Ga As、LDMOS等第二代半导体微波材料。本文中使用了Qorvo的Ga N HEMT器件T2G6001528-SG和Modelithics Qorvo Ga N模型,并借助ADS仿真软件进行直流特性扫描,采用负载牵引技术对放大器的输入输出阻抗进行匹配等仿真工作,最终制作了一款三级级联的S波段高效率宽带功率放大器。最后完成对该放大器的调试,给出测试数据和放大器实物照片,总结了在整个设计、调试中的经验。最终放大器工作频率为3~4GHz、增益为40d B、效率达30%、输出功率达10瓦,并采用功率回退方式达到线性度的要求,满足实际应用要求并实现量产。

杨成[4](2020)在《高精度的程控直流稳压电源的设计》文中指出随着人类的科技进步与技术的发展,精密的电子电力测量技术也在不断地发展,越来越多的科研环境、生产环境对供电设备的精度和效率提出了更高的要求。而当前这些高精度仪器主要依赖于海外进口,国内的研究和生产水平与国外同类产品仍具有一定的差距。为此本文设计了高精度的程控直流稳压电源,以此来提升国产化的竞争力,做出新的突破。通过对国内外直流电压源产品进行对比分析,针对国内产品的不足,本文提出了可实现的解决方案,基于实际应用背景,为实现电源系统功能需求,首先对其整体实现结构及路线进行方案确定,硬件上采用主控模块+电源模块+回读测量模块的模块化结构,软件上采用上位机+下位机的可分离式结构,最后通过接口及相应的接口协议将各模块连接成一整个系统,实现高精度,高稳定的可程控的直流稳压电源系统。主要内容如下:(1)主控模块采用ARM+FPGA+MCU控制方式:ARM主要用于命令的收发,信号获取和处理,数据校准与滤波;FPGA控制DAC程控输出、控制ADC采集以及实现可靠的数字逻辑转换与时钟输出;单片机作为辅助控制扩展接口,协助ARM和FPGA完成部分控制功能,保证整个系统的稳定。(2)电源模块采用开关稳压+线性稳压的二级稳压结构,开关稳压作为前级结构主要实现交直流的转换以及直流电源的初步稳压,线性稳压模块作为后级结构主要对前级输出电压进一步滤除纹波、功率放大以及回馈稳压,以实现可程控输出高精度稳压直流信号。(3)测量模块使用差分模拟通道的调理电路设计方案和高精度A/D转换器电路设计,采用集成多通道的Σ-Δ类芯片实现高精度的测量要求,满足输出回采显示以及外部信号的高精度可靠测量。(4)软件系统下位机软件设计主要是满足驱动其他模块,满足上位机及各模块之间的数据通信,控制电源模块和回读测量模块的软件控制、数据滤波、误差校准等行为。上位机软件实现电源模块的输出程控以及测量系统的数据实时显示。(5)为验证设计结果的稳定性及精度,最终根据功能模块的仿真测试及搭建平台实验验证结果进行分析,观察各项仿真结果及测试指标均满足其性能要求。

王瑞珍[5](2020)在《GaN功率放大器设计方法与谐波杂散特性研究》文中进行了进一步梳理近年来,新一代半导体材料氮化镓(GaN)具备禁带宽、电子饱和速率高、电子迁移率高、热导率高等优点,使得氮化镓高电子迁移率晶体管(AlGaN/GaN HEMT)具备工作电压高和输出功率高等特点,使其广泛地应用在功率放大器的设计中。本文设计实现了两款工作在S波段的GaN功率放大器,并进一步研究了GaN功率放大器不同温度下的功率性能和谐波杂散特性变化。通过对AlGaN/GaN HEMT进行建模和模型改进,分析了GaN器件性能随温度的变化规律。主要工作和创新点总结如下:(1)本文基于商用的氮化镓功率晶体管,设计实现了两款工作在2.5GHz~2.7GHz的AB类功率放大器。实现的两款GaN功率放大器输出功率高于100W(50d Bm),功率附加效率高于50%。(2)针对GaN功率放大器在雷达和无线基站等方面的应用场景,完成了从233~393K(-40~120℃)温度范围内放大器性能和谐波杂散性能的测试。测试涵盖放大器的输入-输出特性、输入-功率附加效率特性、输出-ACPR特性、输出-谐波特性等方面。测试项目几乎覆盖了GaN功率放大器的各类性能指标。(3)基于使用的AlGaN/GaN HEMT芯片商用模型和GaN放大器的测试结果,对AlGaN/GaN HEMT进行了大信号建模研究,并引入了温变效应部分。通过比较建立的模型与测试数据,可以看出建立的模型可以较为准确地模拟AlGaN/GaN HEMT的大信号特性以及温变特性。进一步地,通过分析四款GaN功放的不同温度下谐波分量测试数据,对器件温度-谐波关系进行了分析,验证了EEHEMT模型对AlGaN/GaN HEMT在宽温度范围内的建模能力,并对放大器模型谐波随温度变化的关系做了改进。得到的结果对GaN功率放大器的电热一体化设计有重要的参考价值。

刘金豆[6](2019)在《叶片氮含量光学检测仪器的开发》文中研究表明氮素是植物生长发育的重要营养元素之一,植物氮素检测仪器的开发尤为重要。本文使用565nm、760nm光波段组成的归一化差异绿度指数(Normalized Difference Greenness Index,NDGI)指标,开发了一款便携式叶片氮含量光学检测仪器。论文主要研究和取得的成果如下:1)系统硬件主要包括信号获取单元、主控单元、通信单元、支持单元和电源单元。该系统基于STM32F373RCT6主控芯片设计,使用锂电池供电,通过光源驱动电路点亮LED照射叶片,叶片反射光由硅光电池接收,利用I-V转换电路和调理电路将信号送入主控芯片SDADC模块,进行氮含量检测。配置实时时钟、存储、显示等支持电路完善仪器功能,使用串口模块和蓝牙模块与上位机交互。2)系统软件包括单片机程序、电脑端Windows窗体应用程序和手机端APP程序三部分。单片机程序使用菜单引导,包含测量、浏览、删除等功能。电脑端和手机端软件采用数据传输单元和数据显示单元等建立数据管理功能。3)系统对硬件设备和上位机软件进行了测试。硬件设备测试包含电源、通信、存储等主要模块测试;上位机软件测试包括数据交互、数据显示等功能测试。测试结果表明上位机和下位机功能执行正常。通过N-PEN N110仪器进行间接标定实验,并将标定结果输入下位机程序,并利用N-PEN N110仪器和本文叶片测氮仪对叶片含氮量进行测定。两种装置氮含量数据R2指标为0.984,相关性较高,平均误差为6.54%,对同一位置氮含量测量十次,数据最大差值为0.384%,占总体比例小,数据平均值为12.4119%,实验标准差为0.121%,表明论文开发的便携式叶片光学测氮样机实现了基于无损光谱技术对叶片氮含量的快速检测功能,满足应用需求。

杨涵[7](2018)在《一种高性能L波段射频功率放大器的研制》文中研究指明随着射频和微波技术的发展,微波电路的设计要求不断提高,功率放大器作为微波电路中的核心器件,其性能直接决定了整个系统的性能。功率放大器的设计难点在于实现大功率输出,高线性度和高效率。射频功率放大器在现代通信系统中的主要作用是在指定频段高效率地放大射频小信号,然后通过馈线系统传送到发射天线中。功率放大器消耗了通信系统发射机中的绝大多数能量,因此提高功率放大器工作效率和输出功率是射频电路设计领域的重要研究内容。目前,相控阵雷达广泛应用于航空航天、电子对抗、测控等领域,其优良的性能得到一致的认可。功率放大器作为相控阵雷达发射组件的核心部件,直接影响到整个系统的性能。此外,微波功率放大器也是现代无线通信系统中非常重要的单元,在卫星通信、广播电视、微波遥感等领域扮演着举足轻重的角色。因此,对微波功率放大器的研究具有重要的应用价值。本文介绍了一种应用于相控阵雷达发射机的L波段功率放大器的研制方法,主要指标要求:工作频段1.35GHz-1.4GHz,1dB压缩点输出功率大于50dBm,增益大于55dB,交流效率大于45%。研制中采用四级放大结构,末级放大管选用NXP公司的LDMOS管,为了兼顾效率和线性度,末级放大电路工作在AB类。论文详细分析了不同电路功能单元电路的结构原理,包括偏置电路和匹配网络等,此外对当前比较流行和成熟的放大器设计技术,包括负载牵引技术,线性化技术和效率增强技术,进行了详细的研究。在此基础上,对课题指标和相关技术进行了深入的探讨,针对项目总体指标,设计了各个子电路和总体电路结构,并根据所涉及的电路原理图,设计了PCB图,经过电路调试,设计出来的整体电路性能指标达到了预先提出的要求。

吴剑平[8](2016)在《一种新型的医用X光机高压发生器的设计》文中认为自从X射线被发现后,就与人们的生活联系非常紧密,在现代医疗诊断、工业检测、公共安全等领域有广泛应用。X射线最先在临床医学领域得到应用,随着X射线技术的不断进步,它也成为医疗影像诊断中最主要的方式,医生用它来观察人体的内部结构,医用X光机在医院和体检中心等医疗机构的应用已经相当普及[1]。高压发生器是X光机系统的核心部件之一,在X光机系统中起到了大脑和心脏的作用。国内的中高频高压发生器的发展较晚,此前主要都是以进口为主,而且目前国内的高压发生器功率小于国外生产的,频率也相对较低,成像质量和射线剂量稳定性都不是很理想,虽然国外进口设备的性能较好,但是价格昂贵[2]。本文针对目前高压发生器存在的问题,在前人研究的基础上,研究设计一款新型的医用X光机高压发生器。具体研究内容如下:首先,进行高压发生器的电气系统设计。通过选择合适的整流桥元器件及参数设计用于该发生器的三相全波整流电路,进行逆变器电路设计,通过分析三种谐振变换器的特点,设计出适合本产品的串并联谐振变换器,并以TI公司的DSP芯片作为整个电路的控制电路主芯片,为产品提供工作时序;其次,进行高压发生器的机械结构设计。通过选择合适的材料和结合IEC电气要求设计油箱骨架,通过实验分析选择合适的高压绝缘油,用SolidWorks Simulation软件对油箱盖板设计进行有限元分析,根据EMC和EMI的性能要求设计产品框架结构;最后,通过软件仿真,样机振动测试和实验,验证该新型医用X光机高压发生器产品的性能。最终测试和验证结果表明:该X光机高压发生器符合设计要求并且能够满足客户需求。

张亚聪[9](2016)在《驻车燃油加热器系统的控制技术研究》文中研究指明驻车燃油加热器作为一种独立热源,装车后通过燃用液体燃料,可独立为汽车驾驶室供热,用于寒冷季节或寒冷地区的车内供暖,提高驾乘人员的舒适性。从改善汽车冷启动性能的角度来说,驻车燃油加热器可提供适宜的环境温度,对发动机进行启动预热,从而使车辆常温启动。由此,驻车燃油加热器的使用既可以解决车辆冷启动困难和低温启动排放高、磨损严重的问题也可以提升驾乘人员的舒适性。本文分析了驻车燃油加热器的机械结构、工作原理与安装方式,并在此基础之上,以河北威泰重工机械有限公司生产的驻车燃油加热器为现有模型,对驻车燃油加热器的控制系统进行全面的优化设计,并以此为理论依据,设计全新的智能控制器。硬件设计部分,设计了对驻车燃油加热器的各路温度、转速、电源电压的采集电路,实现了精确采集。再者,采用智能功率芯片BTS6163D实现了对油泵、电热塞的驱动控制,结合其自身的功能设计了驱动电路的故障诊断电路。除此之外,针对性地对油泵设计了短路保护的硬件保护电路,对电热塞的高温烧毁情况进行了分析并设计了电功率控制电路。针对于车辆电气环境的复杂性,设计了综合性的浪涌抑制电路用于驻车燃油加热器控制器。在车辆出现抛负载现象时,可避免控制系统受到浪涌电压的冲击。并对该电路进行了ISO 7637-2 5a脉冲的测试试验,结果表明,该电路在浪涌抑制方面具备很高的可靠性,可用作驻车燃油加热器的浪涌保护方案。软件设计方面,介绍了软件部分整体结构的设计与分工况结构的流程设计,在此基础之上,分析了各个可能出现的故障情况以及处理方式。建立了驻车燃油加热器直流电机的数学模型,并采用PID控制算法对其进行转速调控,以此来提高加热器的燃烧质量。仿真与实践结果显示,该控制算法具有良好的动态性能和稳态性能,符合设计要求。对所设计控制系统进行了硬件焊接和软件的编写、烧录,并对此进行了实验调试与实车测试,试验结果表明该设计符合要求,具备较高的可靠性。

李骏凌[10](2016)在《基于碳化硅器件高温直流开关电源的设计与实现》文中研究表明开关电源依靠其高频能量传输的原理,展现出体积小、效率高、绿色环保的等特殊优势,经过几十年的发展,在电力传输、军事工控、日常生活等诸多领域都得到了广泛应用。目前,硅材料是开关电源核心功率器件的主要制成材料,受硅材料本身物理特性的限制,硅功率器件理论最高工作温度不超过150摄氏度。在最高工作电压、导通电阻、最高开关频率等方面也无法呈现出良好特性。因此,工业级DC-DC开关电源的工作温度被限制在85摄氏度以下,即使是军工等级,也不会超过125摄氏度。与此同时,随着现代科技的发展,人类越来越多的探索诸如航空航天、石油勘探、光伏发电、新能源汽车等高温、大功率领域,它们的电源系统,特别是功率器件的发热相当严重,这是常规开关电源无法直接应用的。为达到温度指标,保证系统的可靠性,传统开关电源不得不外加主动散热系统或采取反复替换的方式,大大增加了整个系统的体积和成本,这是对空间和价格都相对敏感的电源领域所无法接受的。碳化硅是新型第三代半导体材料,基于碳化硅材料研发出的功率器件相比传统功率器件有着结温高、开关频率高、导通电阻低、反向击穿电压高、不受电磁辐射干扰等优良特性。基于碳化硅功率器件开发的高温直流功率变换器,其核心功率器件的结温高达175摄氏度以上,其他主被动元件也可承受200摄氏度以上高温。因此,本项目高温开关电源在保证系统可靠性的基础上可大大减小甚至省去主动散热系统,节约了系统成本,减小了系统重量,扩大空间利用率,这在航空航天、石油勘探、新能源汽车等领域有着十分重要的意义。本文完成的工作主要分为四部分:(1)首先对开关电源的发展现状和碳化硅器件在开关电源中的应用前景进行详细调研。然后,从材料学的角度,在理论方面分别分析碳化硅SBD、碳化硅MOSFET、碳化硅JFET和碳化硅BJT相比传统硅器件的优势。(2)针对高温电路特性,以天线阵面高温直流开关电源项目为背景,通过比较高温对传统开关电源中各个模块不同解决方案的影响,分析了高温开关电源电路设计的难点和电路设计方法。(3)以传统开关电源理论为基础,将高温开关电源拆分成为不同模块,详细描述了高温开关电源不同模块设计方案。(4)依据仿真、常温、高温的顺序,从开关电源原理仿真验证出发,到实现高温直流开关电源整机测试,一步步完成基于碳化硅器件的高温直流开关电源的设计与实现。整个过程清晰记录了不同阶段各个模块波形,确保在碳化硅MOSFET结温高达200摄氏度时,电源系统正常工作。

二、医用电子仪器功率晶体管损坏原因及保护措施(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、医用电子仪器功率晶体管损坏原因及保护措施(论文提纲范文)

(1)基于频率自动跟踪及功率调节技术的超声波电源设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 超声波电源技术及国内外研究现状
        1.2.1 超声波电源的相关技术
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 论文的创新点
    1.4 论文的组织结构
第二章 主电路设计及匹配特性研究
    2.1 系统的总体方案设计
    2.2 主电路拓扑结构设计及器件参数计算
        2.2.1 整流滤波电路设计
        2.2.2 逆变电路设计
        2.2.3 功率调节电路设计
    2.3 超声波换能器的特性分析及谐振频率计算
        2.3.1 压电换能器特性分析
        2.3.2 谐振频率方式选择及计算
    2.4 谐振匹配网络设计
        2.4.1 常用匹配网络电路分析
        2.4.2 数字式电感匹配网络设计
    2.5 高频变压器设计
        2.5.1 磁芯材料选取及结构设计
        2.5.2 变压器变比及原副边绕组匝数计算
        2.5.3 绕组导线线径设计
    2.6 本章小结
第三章 频率自动跟踪算法研究
    3.1 变步长频率跟踪方法研究
        3.1.1 换能器谐振频率中心点计算
        3.1.2 变步长跟踪方法及步长切换限制条件的研究
    3.2 基于模糊-PI自整定控制的频率控制算法
        3.2.1 模糊-PI控制器设计
        3.2.2 传统PI控制与模糊-PI控制仿真对比
        3.2.3 谐振频率变化时的仿真分析
    3.3 相位差检测
        3.3.1 DFT变换法
        3.3.2 函数相关法
        3.3.3 DFT变换法和函数相关法仿真分析
        3.3.4 过零比较法
    3.4 本章小结
第四章 BUCK电路功率调节算法研究
    4.1 基于滑模结构算法的BUCK电路功率调节
        4.1.1 BUCK电路状态空间建模
        4.1.2 滑模变结构算法建模与仿真分析
    4.2 二阶滑模算法建模与仿真分析
        4.2.1 二阶滑模算法数学模型建立
        4.2.2 二阶滑模算法仿真分析
    4.3 本章小结
第五章 控制系统设计及实物验证
    5.1 控制系统整体结构
    5.2 控制系统的硬件设计
        5.2.1 STM32 控制电路
        5.2.2 采样电路
        5.2.3 有效值检测电路
        5.2.4 DDS信号发生电路
        5.2.5 鉴相电路
        5.2.6 PWM信号驱动电路
        5.2.7 IGBT驱动电路
        5.2.8 系统保护电路
    5.3 控制系统的软件设计
        5.3.1 系统的主程序
        5.3.2 A/D采样程序
        5.3.3 模糊-PI-DDS频率自动跟踪程序
        5.3.4 中断保护程序
    5.4 实物调试
        5.4.1 IGBT驱动信号测试
        5.4.2 频率自动跟踪算法测试
        5.4.3 功率调节测试
        5.4.4 逆变输出波形调试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(2)注水井自发电测调技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及主要问题
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 现存主要问题
    1.3 主要研究内容
第二章 井下涡轮发电机结构设计
    2.1 引言
    2.2 井下涡轮发电机主体结构
    2.3 井下涡轮发电机导轮与涡轮结构
        2.3.1 井下涡轮发电机导轮设计
        2.3.2 井下涡轮发电机涡轮设计
    2.4 通道切换装置研究
        2.4.1 Maxwell电磁阀有限元仿真
        2.4.2 不同关键参数对电磁阀的影响
    2.5 主要部件的刚度、强度
        2.5.1 转子轴刚度、强度计算
        2.5.2 转子轴挠度和临界转速计算
        2.5.3 转子平衡
    2.6 本章小结
第三章 井下涡轮发电机电磁设计与仿真
    3.1 引言
    3.2 井下涡轮发电机磁路计算
        3.2.1 永磁体与磁导体材料选择
        3.2.2 永磁体特性曲线及工作点
        3.2.3 极弧系数、气隙系数计算
        3.2.4 永磁体磁极的气隙磁密
    3.3 井下涡轮发电机主要参数设计
        3.3.1 发电机额定数据计算
        3.3.2 发电机的线负荷
        3.3.3 定子齿和定子轭的磁密
    3.4 井下涡轮发电机电磁仿真
    3.5 本章小结
第四章 整流稳压与保护电路
    4.1 引言
    4.2 整流稳压电路
        4.2.1 设计背景
        4.2.2 整流电路分类
        4.2.3 稳压控制原理
    4.3 整流稳压电路仿真
    4.4 电机保护电路
        4.4.1 匝间短路保护
        4.4.2 过电压保护
        4.4.3 定子单相接地保护
        4.4.4 负序过流保护
    4.5 本章小结
第五章 原理样机试制及工作特性测试
    5.1 引言
    5.2 井下涡轮发电机制造加工
    5.3 试验平台搭建
    5.4 井下涡轮发电机工作特性测试
        5.4.1 转速特性测试
        5.4.2 发电效率测试
        5.4.3 压力测试
    5.5 本章小结
第六章 发电机储能技术研究
    6.1 引言
    6.2 储能电池参数
    6.3 储能电池充电方式分析
        6.3.1 锂电池的特点
        6.3.2 锂电池充放电参数
        6.3.3 锂电池充电方法
    6.4 储能电池充放电特性测试
    6.5 储能电池管理系统研究
    6.6 本章小结
第七章 总结与创新点
    7.1 总结
    7.2 创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(3)高效率S波段GaN HEMT功率放大器(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词说明
第一章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 射频功率放大器的主要工艺材料
        1.1.2 固态放大器与行波管放大器的比较
    1.2 射频功率放大器国内外研究状态
        1.2.1 半导体材料及GaN材料的发展
        1.2.2 宽带功率放大器技术的发展状态
        1.2.3 国内的发展现状
    1.3 本课题的各章节安排
第二章 功率放大器的基本理论
    2.1 微波放大器的主要技术指标
        2.1.1 功率增益、噪声特性、效率和动态范围
        2.1.2 放大器的稳定性
        2.1.3 放大器的失真
        2.1.4 功率放大器的线性化技术
        2.1.5 功率放大器的效率增强技术
    2.2 功率放大器的分类及特点
        2.2.1 传统线性功率放大器
        2.2.2 开关模式功率放大器
    2.3 功率放大器的一般设计流程
    2.4 微波EDA工具简介
    2.5 本章小结
第三章 Ga N HEMT器件基本知识
    3.1 微波材料的演进
    3.2 Ga N HEMT器件的结构
    3.3 Ga N HEMT器件的等效电路模型
    3.4 影响Ga N HEMT器件输出功率的因素
第四章 功率放大器的设计
    4.1 设计需求与方案的确定
        4.1.1 设计指标要求
        4.1.2 设计方案
        4.1.3 高频覆铜板材的选取
        4.1.4 微带线设计
    4.2 功放电路设计
        4.2.1 驱动放大电路设计
        4.2.2 末级功放管的选型
        4.2.3 末级放大器设计
        4.2.4 功率放大器的相关仿真
        4.2.5 放大器偏置电路设计和整体电源设计
        4.2.6 功放的热挑战及装配工艺
        4.2.7 微波下的电磁兼容
    4.3 放大器的实现与测试
        4.3.1 放大器的实现
        4.3.2 放大器的测试
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文的主要工作
    5.2 后续工作与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
致谢

(4)高精度的程控直流稳压电源的设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外发展状况
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内外研究趋势
    1.3 研究内容及主要任务
    1.4 本文结构安排
第二章 系统总体方案设计
    2.1 程控直流稳压电源系统介绍
    2.2 需求分析
        2.2.1 功能需求
        2.2.2 性能需求
    2.3 系统整体结构方案选择
    2.4 系统方案重难点分析
    2.5 硬件总体方案
    2.6 软件总体方案
    2.7 本章小结
第三章 硬件系统设计
    3.1 开关电源电路设计
        3.1.1 EMI滤波电路
        3.1.2 整流滤波电路
        3.1.3 功率变换电路
        3.1.4 PWM调制
    3.2 线性稳压电路设计
        3.2.1 功率放大
        3.2.2 档位切换电路
        3.2.3 反馈回路
        3.2.4 DAC电路设计
    3.3 电路保护及散热
    3.4 数据回采及测量电路
        3.4.1 调理电路
        3.4.2 ADC电路设计
    3.5 多核主控系统电路设计
        3.5.1 ARM控制电路
        3.5.2 FPGA控制电路
        3.5.3 单片机控制电路
        3.5.4 多核控制
    3.6 显控平台
    3.7 外部扩展及接口电路
    3.8 本章小结
第四章 系统逻辑与软件设计
    4.1 整体软件结构方案
    4.2 主控程序分析
    4.3 稳压源模块软件
        4.3.1 数模转换逻辑分析
        4.3.2 SPI传输
    4.4 回读测量模块逻辑分析
        4.4.1 模数转换逻辑分析
    4.5 串口通讯程序
    4.6 数字校准分析
    4.7 上位机通讯程序分析
    4.8 本章小结
第五章 电路仿真与系统测试
    5.1 电源模块测试仿真
        5.1.1 EMI滤波电路仿真
        5.1.2 整流滤波电路仿真
        5.1.3 功率放大电路仿真
    5.2 测量模块测试仿真
        5.2.1 调理通道测试
    5.3 系统数据性能测试
        5.3.1 测试环境与设备
        5.3.2 电源输出稳定度测试
        5.3.3 电源输出精确度测试
        5.3.4 测量稳定度测试
        5.3.5 测量精度测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻硕期间取得的研究成果

(5)GaN功率放大器设计方法与谐波杂散特性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 GaN HEMT器件应用研究现状
        1.2.2 GaN HEMT器件建模研究
    1.3 论文主要研究内容
2 GaN功率放大器设计与建模理论
    2.1 功率放大器的性能参数
        2.1.1 工作频带
        2.1.2 输出功率
        2.1.3 功率增益及增益平坦度
        2.1.4 输入输出驻波比
        2.1.5 相邻信道功率比
        2.1.6 功率附加效率
        2.1.7 谐波系数
        2.1.8 交调失真
    2.2 功率放大器设计方法
        2.2.1 功率放大器工作状态
        2.2.2 功率放大器稳定性
        2.2.3 阻抗匹配电路设计
    2.3 GaN HEMT大信号模型建模
        2.3.1 Statz模型
        2.3.2 Tri Quint模型
        2.3.3 Curtice-Ettenberg模型
        2.3.4 Materka模型
        2.3.5 Tajima模型
        2.3.6 Angelov等效电路模型
    2.4 本章小结
3 高功率GaN放大器设计
    3.1 功率放大器性能指标的选取
    3.2 GaN功放设计
        3.2.1 静态工作点选取
        3.2.2 偏置电路设计
        3.2.3 稳定性分析
        3.2.4 匹配电路设计
        3.2.5 GaN功放整体电路仿真
        3.2.6 单级GaN放大器实现
        3.2.7 GaN放大器性能测试
    3.3 LDMOS-GaN两级大功率放大器设计
        3.3.1 LDMOS驱动放大器电路设计
        3.3.2 放大器级联设计
        3.3.3 放大器PCB与腔体结构设计
        3.3.4 两级放大器的实现与微波性能测试
    3.4 本章小结
4 功放性能随温度变化规律测试与分析
    4.1 GaN功放样品的制备
        4.1.1 C波段单级功率放大器
        4.1.2 S波段两级功率放大器
    4.2 GaN功放性能随温度变化特性测试
    4.3 GaN功放谐波杂散性能随温度变化测试
    4.4 Al GaN/GaN HEMT大信号模型验证
        4.4.1 EEHEMT大信号模型等效电路
        4.4.2 EEHEMT模型参数提取
        4.4.3 EEHEMT温变模型建立
    4.5 GaN功放输出特性与谐波杂散性能随温度变化特性
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 不足与展望
参考文献
作者简历

(6)叶片氮含量光学检测仪器的开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究进展和现状
        1.2.2 国内研究发展和现状
        1.2.3 国内外研究总结
    1.3 论文组织结构
第二章 叶片氮含量光学检测仪器的总体设计
    2.1 理论基础
        2.1.1 叶片结构
        2.1.2 光与物质相互作用
        2.1.3 反射
        2.1.4 反射光测量
        2.1.5 叶片反射光谱
        2.1.6 植被指数
        2.1.7 数据标定
    2.2 仪器方案
    2.3 本章小结
第三章 系统的硬件电路设计
    3.1 光路基础单元
        3.1.1 检测光源
        3.1.2 硅光电池
        3.1.3 光路设计
    3.2 光源驱动电路
        3.2.1 光源供电
        3.2.2 光源通断和亮度调节
    3.3 信号采集电路
        3.3.1 信号调理
        3.3.2 采集模块
    3.4 MCU电路
        3.4.1 主控选型
        3.4.2 单片机最小系统
    3.5 通信接口电路
        3.5.1 串口通信电路
        3.5.2 蓝牙通信电路
    3.6 功能支持电路
        3.6.1 指示灯和按键电路
        3.6.2 显示电路
        3.6.3 实时时钟电路
        3.6.4 存储电路
    3.7 电源系统
        3.7.1 锂电池供电管理
        3.7.2 电压转换
    3.8 电路板PCB设计
    3.9 本章小结
第四章 单片机控制程序及上位机软件设计
    4.1 单片机控制程序
        4.1.1 单片机软件开发环境
        4.1.2 模块实现
    4.2 Windows窗体应用程序开发
        4.2.1 Windows窗体应用程序概述
        4.2.2 Windows窗体应用程序流程
        4.2.3 模块需求与实现
    4.3 Android Studio程序开发
        4.3.1 Android Studio程序概述
        4.3.2 Android Studio程序流程
        4.3.3 模块需求与实现
    4.4 本章小节
第五章 系统功能测试
    5.1 硬件系统测试
    5.2 软件系统测试
    5.3 数据标定与试验
    5.4 误差分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文

(7)一种高性能L波段射频功率放大器的研制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状与趋势
        1.2.1 相控阵雷达的发展及概况
        1.2.2 晶体管技术的发展和LDMOS半导体简介
        1.2.3 功率放大器设计技术
    1.3 本文的主要内容和结构
第2章 射频功率放大器简介
    2.1 二端口网络参数
    2.2 放大电路稳定性分析
    2.3 射频功率放大器特性指标
        2.3.1 工作频带
        2.3.2 功率增益
        2.3.3 输出功率和压缩点
        2.3.4 效率
        2.3.5 增益平坦度
        2.3.6 线性分析
    2.4 射频功率放大器工作状态
    2.5 阻抗匹配网络设计
        2.5.1 L型集总元件匹配网络
        2.5.2 分布式元件匹配网络
第3章 放大器设计理论
    3.1 负载牵引理论
    3.2 提高线性度方法
        3.2.1 功率回退法
        3.2.2 负反馈法
        3.2.3 前馈法
        3.2.4 预失真
        3.2.5 包络消除与恢复法(EER)
    3.3 效率增强设计
第4章 功率放大器设计
    4.1 项目技术指标
    4.2 功率放大器总体设计方案
        4.2.1 功率放大器总体设计方案
    4.3 指标分配及器件选取
        4.3.1 指标分配
        4.3.2 功放元器件和PCB电路板选型
    4.4 功率放大器电路设计
        4.4.1 板材选择
        4.4.2 前置级功率放大电路设计
        4.4.3 驱动级功率放大电路设计
        4.4.4 末级功率放大器电路设计
        4.4.5 控制检波电路设计
        4.4.6 直流供电电路设计
        4.4.7 PCB版图设计
        4.4.8 功率放大器结构、屏蔽和热设计
    4.5 本章小结
第5章 测试方法及测试结果
    5.1 调试
    5.2 测试方法及测试结果
        5.2.1 准备工作
        5.2.2 测试条件和测试方法
        5.2.3 测试结果
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
附录1 系统整体原理框图
附录2 系统整体PCB版图
附录3 系统结构图
附录4 专利证书

(8)一种新型的医用X光机高压发生器的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 主要的研究内容
第二章 医用X光机高压发生器的电气系统设计
    2.1 高压发生器的原理
    2.2 高压发生器的电气系统框图设计
    2.3 高压发生器的电气功能模块设计
        2.3.1 整流电路设计
        2.3.2 逆变器电路设计
        2.3.3 谐振变换器设计
        2.3.4 主控电路设计
        2.3.5 灯丝电路设计
        2.3.6 阳极驱动电路设计
        2.3.7 接口板电路设计
第三章 医用X光机高压发生器的机械结构设计
    3.1 高压油箱骨架的材料分析与选择和结构设计
        3.1.1 高压油箱骨架的材料分析与选择
        3.1.2 高压油箱骨架的结构设计
    3.2 高压油桶,桶箍和油箱盖板的设计
        3.2.1 高压油桶的设计
        3.2.2 油箱盖板的设计
        3.2.3 桶箍的设计
    3.3 高压发生器的机架设计
        3.3.1 机架材料的选择
        3.3.2 机架的表面处理
    3.4 高压发生器的外壳设计
        3.4.1 外壳材料的分析与选择
        3.4.2 外壳的表面处理
第四章 高压绝缘油的研究与工艺设计和密封胶的选择
    4.1 高压绝缘油的研究与工艺设计
        4.1.1 研究不同高压绝缘油的特性
        4.1.2 高压绝缘油的过滤工艺设计
    4.2 高压绝缘油的测试和选择
        4.2.1 高压绝缘油耐压值的测试方法
        4.2.2 高压绝缘油的选择
    4.3 高压油箱密封胶的选择
第五章 医用X光机高压发生器的实验验证
    5.1 医用X光机高压发生器的工作流程
    5.2 医用X光机高压发生器的验证
        5.2.1 高压发生器的主要性能指标
        5.2.2 高压油箱的验证
        5.2.3 高压发生器的性能测试
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文
致谢

(9)驻车燃油加热器系统的控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 本论文研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 驻车燃油加热器的发展趋势
    1.4 课题的主要内容
    1.5 本章小结
第2章 驻车燃油加热器的工作原理
    2.1 风暖式驻车燃油加热器的工作原理
        2.1.1 风暖式驻车燃油加热器的原理构造
        2.1.2 风暖式驻车燃油加热器的工况分析
    2.2 水暖式驻车燃油加热器的工作原理
        2.2.1 水暖式驻车燃油加热器的原理构造
        2.2.2 水暖式驻车燃油加热器的工况分析
    2.3 驻车燃油加热器的控制理念
    2.4 本章小结
第3章 驻车燃油加热器控制器的硬件设计
    3.1 驻车燃油加热器主芯片与周围电路
        3.1.1 主芯片介绍
        3.1.2 检测电路介绍
    3.2 驻车燃油加热器控制器的温度检测部分
        3.2.1 温度传感器简介
        3.2.2 温度检测电路
        3.2.3 温度检测实例
    3.3 驻车燃油加热器控制器的驱动部分
        3.3.1 智能功率驱动开关BTS6163D
        3.3.2 电热塞驱动电路
        3.3.3 泵类驱动电路
        3.3.4 电热塞保护电路设计
        3.3.5 油泵保护电路设计
    3.4 驻车燃油加热器控制器的电热塞强化设计
        3.4.1 电热塞烧毁情况分析
        3.4.2 电热塞的强化设计方案
    3.5 本章小结
第4章 驻车燃油加热器控制器的浪涌抑制方案
    4.1 ISO7637-2 简介
    4.2 常规的浪涌保护方案
        4.2.1 无源浪涌保护方案
        4.2.2 常规的有源浪涌保护方案
    4.3 综合保护方案
    4.4 实验结果
        4.4.1 试验布置
        4.4.2 试验结果
    4.5 本章小结
第5章 驻车燃油加热器控制器的软件设计
    5.1 工况流程设计
        5.1.1 整体流程设计
        5.1.2 独立工况流程图设计
    5.2 故障检测与保护设计
        5.2.1 转速故障
        5.2.2 温度故障
        5.2.3 电压故障
    5.3 驻车燃油加热器的电机调速
        5.3.1 直流电机的数学模型
        5.3.2 直流电机的PID模型
        5.3.3 PID参数的整定
        5.3.4 直流电机的PID调速
        5.3.5 直流电机的PID调速仿真结果
    5.4 软硬件调试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(10)基于碳化硅器件高温直流开关电源的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高温直流开关电源的研究背景及意义
    1.2 直流开关电源的概况及发展现状
    1.3 碳化硅器件的发展及现状
    1.4 碳化硅半导体器件的国内外市场趋势
    1.5 碳化硅功率电子系统的市场前景
    1.6 本章小结
第2章 碳化硅器件及其应用
    2.1 碳化硅材料概述
    2.2 碳化硅功率器件及其应用
        2.2.1 碳化硅二极管
        2.2.2 碳化硅MOSFET
        2.2.3 碳化硅JFET
        2.2.4 碳化硅BJT
    2.3 本章小结
第3章 高温开关电源关键技术分析
    3.1 碳化硅功率器件的建模与仿真
        3.1.1 碳化硅功率器件的高温SPICE参数提取
        3.1.2 碳化硅功率器件SPICE建模与仿真
    3.2 高温开关电源拓扑选择分析
        3.2.1 全桥和半桥功率模块逆变原理
        3.2.2 高温下全桥和半桥拓扑比较
    3.3 高温开关电源启动方案分析
    3.4 高温开关电源驱动方案分析
    3.5 本章小结
第4章 高温直流开关电源设计
    4.1 系统总体构架
    4.2 功率逆变模块设计
        4.2.1 半桥功率逆变模块基本原理
        4.2.2 半桥功率逆变模块参数设计
    4.3 输出模块设计
        4.3.1 整流电路设计
        4.3.2 滤波电路设计
    4.4 控制模块设计
        4.4.1 启动电路设计
        4.4.2 主控制电路设计
        4.4.3 开关管驱动电路设计
        4.4.4 反馈调节电路设计
    4.5 本章小结
第5章 仿真及实验结果分析
    5.1 电路仿真原理图及仿真结果
    5.2 常温开关电源实物及测试结果
    5.3 高温开关电源实物及测试结果
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢

四、医用电子仪器功率晶体管损坏原因及保护措施(论文参考文献)

  • [1]基于频率自动跟踪及功率调节技术的超声波电源设计[D]. 王杰. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [2]注水井自发电测调技术研究[D]. 李佳隆. 西安石油大学, 2021(09)
  • [3]高效率S波段GaN HEMT功率放大器[D]. 倪仁才. 南京邮电大学, 2020(03)
  • [4]高精度的程控直流稳压电源的设计[D]. 杨成. 电子科技大学, 2020(07)
  • [5]GaN功率放大器设计方法与谐波杂散特性研究[D]. 王瑞珍. 浙江大学, 2020(02)
  • [6]叶片氮含量光学检测仪器的开发[D]. 刘金豆. 东南大学, 2019(05)
  • [7]一种高性能L波段射频功率放大器的研制[D]. 杨涵. 深圳大学, 2018(01)
  • [8]一种新型的医用X光机高压发生器的设计[D]. 吴剑平. 苏州大学, 2016(05)
  • [9]驻车燃油加热器系统的控制技术研究[D]. 张亚聪. 北京理工大学, 2016(03)
  • [10]基于碳化硅器件高温直流开关电源的设计与实现[D]. 李骏凌. 东北大学, 2016(06)

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医疗电子仪器中功率晶体管的损坏原因及防护措施
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