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某星载处理单机热设计及优化
1
作者 王恒远 张先锋 冯明扬 《机电信息》 2026年第1期36-39,共4页
随着科学技术的飞速发展,电子元器件的尺寸越来越小,但功耗却越来越大。在太空环境中,电子设备的散热只有导热和辐射两种途径,因此大功耗的发热器件如何有效散热成为制约航天载荷性能发挥的瓶颈。某星载处理单机作为卫星载荷的重要单机... 随着科学技术的飞速发展,电子元器件的尺寸越来越小,但功耗却越来越大。在太空环境中,电子设备的散热只有导热和辐射两种途径,因此大功耗的发热器件如何有效散热成为制约航天载荷性能发挥的瓶颈。某星载处理单机作为卫星载荷的重要单机之一,其作用是对卫星载荷数据进行有效处理并下传至地面,其性能的好坏影响着卫星载荷工作性能的发挥。鉴于此,针对该星载处理单机发热量较大、散热需求强烈等问题,在对该单机进行散热分析的理论基础上,通过结构设计改进和传热路径优化来保证热量的高效传输,并给出了热设计方案和优化措施,同时对比了采用均温板技术对单机温度的影响情况。仿真结果表明,通过结构优化或采用均温板技术均可有效控制器件温度。所提设计方案对于同类型单机的热设计具有一定的参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 热设计 电子设备 均温板
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纳特级三维微弱磁场测量装置的研制
2
作者 吴庆州 吴一凡 +1 位作者 田晓锐 张锦涛 《电子测量技术》 北大核心 2025年第13期1-8,共8页
针对市面上弱磁场测量装置成本高、精度欠佳及灵活性受限等问题,采用PNI磁场测量技术,研制了一款以RM3100为核心传感器的三维磁场测量装置,其能够进行nT级磁场强度的测量。该装置以ESP32为主控芯片融合现代通信技术与云服务技术,控制舵... 针对市面上弱磁场测量装置成本高、精度欠佳及灵活性受限等问题,采用PNI磁场测量技术,研制了一款以RM3100为核心传感器的三维磁场测量装置,其能够进行nT级磁场强度的测量。该装置以ESP32为主控芯片融合现代通信技术与云服务技术,控制舵机模块、蓝牙模块、WiFi模块、显示模块,实现了测量数据的装置端与PC端的实时同步显示,三维移动平台的手机近距离精准控制,拓展了装置的灵活性与应用场景。实验结果表明,利用此装置测量得到地磁场的大小为28.93μT,其测量范围覆盖±800μT,误差在5%以内,最小测量精度为10 nT。该装置具有低成本、高精度、灵活性高、操作简单等特点,可用在物理课堂演示、实验教学、无损检测等多个领域,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 微弱磁场 ESP32 通信技术 云服务 物理仿真 通电螺线管
原文传递
表贴热保护型瞬态抑制二极管器件的设计应用
3
作者 孙磊 李浩 +3 位作者 聂中明 统雷雷 王世堉 邱华盛 《电子工艺技术》 2025年第1期7-10,共4页
热保护型瞬态抑制二极管(TTVS)通常被用作防止雷击等异常大电流的保护器件,在通讯基站电源系统中广泛应用。该类器件一般都是以插件封装形式出现,通过通孔焊接方式安装到PCB上。全表面贴需求的提出,不但意味着器件封装形式的改变;而且... 热保护型瞬态抑制二极管(TTVS)通常被用作防止雷击等异常大电流的保护器件,在通讯基站电源系统中广泛应用。该类器件一般都是以插件封装形式出现,通过通孔焊接方式安装到PCB上。全表面贴需求的提出,不但意味着器件封装形式的改变;而且在性能上既要能在加工中耐受回流焊的温度,保证引脚焊接良好的情况下内部线路不熔断,又要在使用过程中有电流冲击温度上升的情况下保证内部电路及时脱扣断开,确保设备安全。目前在行业内还没有成熟应用的先例。在器件设计导入阶段,工艺工程师与产品设计师、器件设计师充分协作,经过多次试验和验证,在器件内部材料、导热通道设计、器件工艺性保证、加工工艺优化等方面进行了大量的改进,最终实现了表贴TTVS器件在通讯站大型电路板上的成功应用。 展开更多
关键词 TTVS 表贴 脱扣 熔断
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低压直流断路器热脱扣器温度场分析
4
作者 苏秀苹 王东跃 +1 位作者 贾彦庆 王林林 《现代电子技术》 北大核心 2025年第20期120-126,共7页
低压直流断路器的热脱扣器主要通过热双金属片受热弯曲完成过载保护动作。为分析服役时热双金属片的温度分布,在有限元软件COMSOL中建立实际工况的低压直流断路器电-热-流体耦合模型,得到热脱扣器部分的温升曲线,并通过实验验证仿真结... 低压直流断路器的热脱扣器主要通过热双金属片受热弯曲完成过载保护动作。为分析服役时热双金属片的温度分布,在有限元软件COMSOL中建立实际工况的低压直流断路器电-热-流体耦合模型,得到热脱扣器部分的温升曲线,并通过实验验证仿真结果的正确性。仿真与实验结果表明,间接加热式的热双金属片以及加热元件都呈现出中间温度高、两端温度低的分布特点。通过分析断路器内部的热传导、热对流以及热辐射,对热双金属片和加热元件的传热方式进行研究,得出间接加热式热双金属片主要通过热对流进行加热,在温度较高时热辐射也不能忽略。同时利用Levenberg-Marquardt最小二乘法对热双金属片的非线性温度进行拟合,对其热时间常数进行修正,修正后的热时间常数能够反映断路器的实际工作状况,可为热脱扣器的退化研究与优化设计提供参考。 展开更多
关键词 低压直流断路器 热脱扣器 热双金属片 温度场 多物理场耦合 有限元分析 热时间常数
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压力传感器用金属外壳封接孔结构优化及耐压能力提升的研究
5
作者 冯东 霍静宇 +2 位作者 张玉君 杨磊 陈华三 《固体电子学研究与进展》 2025年第4期75-79,共5页
为解决绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)压阻式压力传感器加压过程密封失效的问题,提升压阻式压力传感器量程范围,进行了提升压力传感器耐压能力的相关研究。本文仅从金属外壳封接孔结构优化设计出发,开展小孔径直通封接孔、2种台... 为解决绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)压阻式压力传感器加压过程密封失效的问题,提升压阻式压力传感器量程范围,进行了提升压力传感器耐压能力的相关研究。本文仅从金属外壳封接孔结构优化设计出发,开展小孔径直通封接孔、2种台阶状封接孔的金属与玻璃界面剪切应力计算、应力仿真、压力测试,发现台阶状封接孔结构对提高压力传感器密封腔内耐压能力的效果最佳。 展开更多
关键词 压力传感器 封接孔 金属外壳 台阶 量程
原文传递
梯度材料壳体封装连接器失效分析与优化
6
作者 方杰 黎康杰 +5 位作者 张坤 崔西会 雷东阳 刑泽勤 王强 武樾 《电子工艺技术》 2025年第3期5-7,共3页
针对某微矩形多芯连接器在功能梯度铝基复合材料壳体上封装后出现的气密性失效问题,利用有限元方法开展热应力仿真分析,发现在焊接降温过程中因热膨胀系数差异,硅/铝调节体将来自铝合金主体的横向压应力传递至玻珠,玻珠在横向压应力作... 针对某微矩形多芯连接器在功能梯度铝基复合材料壳体上封装后出现的气密性失效问题,利用有限元方法开展热应力仿真分析,发现在焊接降温过程中因热膨胀系数差异,硅/铝调节体将来自铝合金主体的横向压应力传递至玻珠,玻珠在横向压应力作用下挤压变形导致纵向拉应力超过玻璃抗拉强度,带来的热应力超出了玻珠抗拉强度,发生断裂裂纹。设计了一种对穿式梯度硅铝调节体布置方式,并通过仿真进行评价分析,结果表明在同等截面积下对穿式梯度硅铝调节体布置方式能降低微矩形多芯连接器焊接后气密性失效的风险,通过工程验证证明优化措施有效。 展开更多
关键词 功能梯度铝基复合材料 微电子封装 焊接气密性
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侵入式平面型静电传感器结构设计与优化研究
7
作者 史鑫 赵鹏 +1 位作者 王小华 李健 《节能技术》 2025年第1期71-76,共6页
针对静电测速传感器结构、电极尺寸参数等因素影响检测电极感应信号,进而影响传感器灵敏度特性与颗粒流速测量精度的问题,本文以矩形结构流道内颗粒流速为测量对象,提出了一种侵入式平面型静电传感测速装置,分析了传感器结构与电极尺寸... 针对静电测速传感器结构、电极尺寸参数等因素影响检测电极感应信号,进而影响传感器灵敏度特性与颗粒流速测量精度的问题,本文以矩形结构流道内颗粒流速为测量对象,提出了一种侵入式平面型静电传感测速装置,分析了传感器结构与电极尺寸参数等对检测电极灵敏度特性曲线与互相关距离的影响规律。结果表明:保护电极对检测电极灵敏度特性曲线与互相关距离有较大影响,增设保护电极能够提高传感器测量准确性;保护电极宽度与检测电极宽度相同时,互相关距离与电极空间距离之间偏差最小;电极间隔越小,互相关距离与电极空间距离之间偏差越小;电极宽度越大,检测电极灵敏度曲线峰值与峰值间距单调越大,电极空间距离和互相关距离越大,两者之间的偏差随着电极宽度增加先减小后增加,当电极宽度均为3 cm时,静电互相关距离与电极中心间距的偏差值达到最小为1.08%。进行传感器设计时,应保持保护电极宽度与检测电极宽度相同,并采取较小的电极间隔。 展开更多
关键词 静电传感器 侵入式平面型电极 结构优化 速度测量 灵敏度 互相关距离
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矢量脉宽调制下永磁同步电机磁链滑模控制 被引量：1
8
作者 李泽华 《电子设计工程》 2025年第14期71-74,79,共5页
电机磁链转矩在正负方向上的同步性较差,导致永磁同步电机运行稳定性下降,脉冲波形分布不均。为此,提出矢量脉宽调制下永磁同步电机磁链滑模控制方法。基于永磁同步电机的矢量脉宽强度,设计脉宽调制策略,通过定义电机电能切换条件,实现... 电机磁链转矩在正负方向上的同步性较差,导致永磁同步电机运行稳定性下降,脉冲波形分布不均。为此,提出矢量脉宽调制下永磁同步电机磁链滑模控制方法。基于永磁同步电机的矢量脉宽强度,设计脉宽调制策略,通过定义电机电能切换条件,实现矢量脉宽调制下的永磁同步电机电能切换。根据滑模变结构控制特征的取值范围,计算PID模糊控制参数,完成永磁同步电机磁链滑模控制方法的设计。实验结果表明,该方法能够保证永磁同步电机的稳定运行,脉冲波形分布均匀。 展开更多
关键词 矢量脉宽调制 永磁同步电机 滑模控制 电能切换 磁链转矩
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岩溶隧洞掌子面隔水阻泥岩体突水失稳过程研究
9
作者 张国强 武松 +3 位作者 覃然 杨赵武 刘磊 陈帆 《菏泽学院学报》 2025年第5期100-107,共8页
运用离散元方法构建了岩溶隧洞层状节理掌子面突水数值计算模型,研究了岩溶隧洞在开挖过程中掌子面隔水阻泥岩体突水失稳过程,揭示不同岩溶水压下,隔水阻泥岩体位移、渗流场等灾变信息的演化规律.结果表明:随着岩溶隧洞的开挖推进,隔水... 运用离散元方法构建了岩溶隧洞层状节理掌子面突水数值计算模型,研究了岩溶隧洞在开挖过程中掌子面隔水阻泥岩体突水失稳过程,揭示不同岩溶水压下,隔水阻泥岩体位移、渗流场等灾变信息的演化规律.结果表明:随着岩溶隧洞的开挖推进,隔水阻泥岩体挤出位移由单一卸荷过渡到由卸荷和岩溶水压共同影响;溶腔中的水不断涌入到节理裂隙中,导致水压不断上升,掌子面各测点位移不断增加;当掌子面隔水阻泥岩体突水通道形成和突水失稳瞬间,岩溶水流速急剧上升,呈现出显著的突水前兆信息.研究成果可为岩溶隧洞突水灾害防控提供指导作用. 展开更多
关键词 岩溶隧洞 掌子面 突水失稳 灾变信息 离散元
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无片外ESR电阻的低噪声LDO设计
10
作者 杨璐 李婷 何杰 《电子工艺技术》 2025年第5期18-21,共4页
低压差线性稳压器(LDO)广泛应用于各种电源管理系统中,为满足低电源噪声需求的工况,其噪声性能备受关注。对LDO的噪声来源进行了分析,并在此基础上提出了一种低噪声LDO系统结构,同时设计了一种适用于低噪声LDO系统结构的LDO补偿方法。... 低压差线性稳压器(LDO)广泛应用于各种电源管理系统中,为满足低电源噪声需求的工况,其噪声性能备受关注。对LDO的噪声来源进行了分析,并在此基础上提出了一种低噪声LDO系统结构,同时设计了一种适用于低噪声LDO系统结构的LDO补偿方法。经仿真试验,设计的LDO在10 Hz~100 kHz频率范围内总积分输出噪声电压为5.01μV,适用于低电源噪声需求的应用场合。 展开更多
关键词 LDO 低噪声 ESR电阻
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四值忆阻模拟器设计及电路实现
11
作者 杨万里 付钱华 +1 位作者 蒋文波 叶笑平 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第4期416-421,共6页
为满足不断提升的信息存储密度和能效需求,建立了一种四值忆阻器的数学模型,并对其进行了系统的仿真和实验验证。首先,运用MATLAB对模型的伏安特性曲线进行了仿真分析,结果显示该模型具备四个稳定的阻值状态,验证了其多值存储能力的理... 为满足不断提升的信息存储密度和能效需求,建立了一种四值忆阻器的数学模型,并对其进行了系统的仿真和实验验证。首先,运用MATLAB对模型的伏安特性曲线进行了仿真分析,结果显示该模型具备四个稳定的阻值状态,验证了其多值存储能力的理论基础。随后,设计并实现了一个基于该模型的四值忆阻模拟器。硬件实验验证了模拟器在不同阻值状态下的工作表现,并将实验测得的电导变化与仿真结果进行了详细对比。实验结果表明,模拟器的电导变化与基于模型的数学分析高度一致,验证了模型的准确性和实用性。 展开更多
关键词 多值忆阻模拟器 数学模型 等效电路 磁滞回线 多值存储
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一个四维可控变翼忆阻混沌系统的分析与应用
12
作者 王平黎 邱达 +2 位作者 曹得胜 罗敏 刘嵩 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第6期662-672,共11页
为进一步探索更适用于实际工程应用的混沌系统,将一个广义磁控忆阻器引入三维混沌系统,并在系统中添加二次项,构建了一个新的四维忆阻混沌系统。采用分岔图、李雅普诺夫指数谱及相轨迹图等手段,深入分析了系统的动力学行为。分析表明新... 为进一步探索更适用于实际工程应用的混沌系统,将一个广义磁控忆阻器引入三维混沌系统,并在系统中添加二次项,构建了一个新的四维忆阻混沌系统。采用分岔图、李雅普诺夫指数谱及相轨迹图等手段,深入分析了系统的动力学行为。分析表明新系统具有丰富的动力学行为,不仅存在可控变翼隐藏混沌吸引子、暂态准周期和暂态混沌,还存在依赖于初始条件变化的隐藏超级多稳态现象。在Multisim平台进行电路仿真,验证了系统的正确性和可行性。最后,设计了一种融合忆阻混沌系统与DNA编码技术的彩色图像加密方案,利用信息熵、直方图、相关性分析等验证了加密算法的安全性。 展开更多
关键词 变翼吸引子 隐藏超级多稳态 暂态混沌 图像加密
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Buck DC/DC变换器的输出纹波电压分析及其应用 被引量：57
13
作者 刘树林 刘健 +1 位作者 寇蕾 钟久明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期91-97,共7页
为使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,在输入电压?负载构成的平面上,按电感的取值将Buck变换器划分成四个工作区域,求出其在各个区域的输出纹波电压极大值;指出在变换器输出电流最大的情况下,如果... 为使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,在输入电压?负载构成的平面上,按电感的取值将Buck变换器划分成四个工作区域,求出其在各个区域的输出纹波电压极大值;指出在变换器输出电流最大的情况下,如果电感的取值使得变换器在输入电压最低时处于连续导电模式(CCM),而在输入电压最高时处于不连续导电模式(DCM),则输出纹波电压极大值最高;最小负载电阻和最高输入电压所对应的CCM和DCM的临界电感,即为整个工作范围内使输出纹波电压极大值最低的最小电感。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 BUCK变换器 DC/DC变换器 输出纹波电压
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基于模态分析的印制电路板振动可靠性研究 被引量：23
14
作者 李春洋 陈循 +2 位作者 陶俊勇 张春华 蒋瑜 《中北大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2007年第2期156-160,共5页
采用有限元方法对印制电路板进行了模态分析,依据有效模态质量和模态振型分析了振动环境下配制电路板的薄弱环节.根据印制电路板的特点建立了有限元模型,通过模态分析得到了各阶固有频率与固有振型,然后利用有效模态质量找出了对系统响... 采用有限元方法对印制电路板进行了模态分析,依据有效模态质量和模态振型分析了振动环境下配制电路板的薄弱环节.根据印制电路板的特点建立了有限元模型,通过模态分析得到了各阶固有频率与固有振型,然后利用有效模态质量找出了对系统响应影响较大的各阶模态.模态分析结果显示,该印制电路板的固有频率偏低.本文从安装方式和印制电路板材料属性方面分析了提高印制电路板固有频率的方法,通过改进设计能够有效地提高其振动可靠性. 展开更多
关键词 印制电路板 模态分析 有限元方法 可靠性 有效模态质量
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10kV绝缘栅双极型晶体管固体开关的研制 被引量：12
15
作者 甘孔银 汤宝寅 +5 位作者 王浪平 王小峰 王松雁 卢和平 黎明 朱剑豪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1033-1036,共4页
　采用8只IXLF19N250A绝缘栅双极型晶体管串联研制成功了10kV固体开关。试验表明:该固体开关最高输出电压为14kV,最高输出脉冲电流为20A、输出脉冲宽度可在2112μs之间以1μs步长变化,脉冲重复频率范围为1Hz4kHz,短时间可以工作到8.6kHz。
关键词 绝缘栅双极型晶体管 固体开关 串联
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HALT试验高效率温度剖面图的建立 被引量：9
16
作者 褚卫华 陈循 +1 位作者 王考 袁杰红 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期195-200,共6页
HALT是一项崭新的可靠性试验技术,具体实施还缺乏系统的理论指导。以在电子设备可靠性中起重要作用的焊点为研究对象,采用非线性有限元方法,分析了有引脚PQFP和无引脚EBGA两类典型器件的焊点在热循环载荷作用下的应力应变特点,研究了热... HALT是一项崭新的可靠性试验技术,具体实施还缺乏系统的理论指导。以在电子设备可靠性中起重要作用的焊点为研究对象,采用非线性有限元方法,分析了有引脚PQFP和无引脚EBGA两类典型器件的焊点在热循环载荷作用下的应力应变特点,研究了热循环试验温度剖面参数包括高低温端点温度、高低温保持时间、温变速率对这两种典型焊点的弹性应变范围、塑性应变累积、疲劳寿命和试验效率的影响,归纳了电子设备HALT可靠性试验优化温度剖面图的建立方法。 展开更多
关键词 高加速寿命试验 热循环试验温度剖面 非线性有限元分析 热疲劳寿命 焊点可靠性
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温度循环应力剖面对QFP焊点热疲劳寿命的影响 被引量：14
17
作者 王考 陈循 褚卫华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期170-175,共6页
采用统一型粘塑性Anand本构方程描述了QFP(四方扁平封装)焊点的粘塑性力学行为,利用有限元分析软件建立组装在印制电路板上QFP的有限元模型,通过研究焊点内部总应变范围的变化进而研究温度循环应力剖面各个参数对焊点热疲劳寿命的影响,... 采用统一型粘塑性Anand本构方程描述了QFP(四方扁平封装)焊点的粘塑性力学行为,利用有限元分析软件建立组装在印制电路板上QFP的有限元模型,通过研究焊点内部总应变范围的变化进而研究温度循环应力剖面各个参数对焊点热疲劳寿命的影响,为设计合理的温度循环应力剖面提供了理论依据。 展开更多
关键词 温度循环应力剖面 焊点 粘塑性 有限元模型 热疲劳寿命
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基于失效物理的电路板寿命预测案例研究 被引量：12
18
作者 吕卫民 胡冬 谢劲松 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期635-640,共6页
舰载电子产品中电路板运用有效的寿命预测技术,可满足舰载武器寿命周期内的特定需求,从而提高其贮存期内维修保障的效率。依照基于失效物理的寿命预测流程,以典型舰载电子产品中的某个电路板为案例,拟定出3个薄弱环节,并参考该电子产品... 舰载电子产品中电路板运用有效的寿命预测技术,可满足舰载武器寿命周期内的特定需求,从而提高其贮存期内维修保障的效率。依照基于失效物理的寿命预测流程,以典型舰载电子产品中的某个电路板为案例,拟定出3个薄弱环节,并参考该电子产品的实际应用情况,经剪裁后得到了其典型寿命周期环境载荷剖面且加载该剖面;同时对电路板温度分布、结构动力振动进行了有限元仿真计算,得出了该电路板上薄弱环节的寿命及其变化范围,从而预测出该电路板的寿命为3.25年;最后进一步分析了模型中电磁继电器对于空气的等效标准漏率以及应用环境中相对湿度对寿命的影响。 展开更多
关键词 案例研究 寿命周期环境剖面 失效物理 电路板 寿命预测
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基于TL431的太阳能LED路灯控制器设计 被引量：7
19
作者 公茂法 贾斌 +2 位作者 公政 张晓明 李琦 《电子技术应用》 北大核心 2011年第6期65-67,共3页
设计了一种采用低成本TL431等电子器件的新型控制器,具有过充电、过放电保护、LED准恒流控制等功能,并可根据亮度自动启动和关闭LED路灯。实验表明:该控制器不仅能够满足LED路灯的控制要求,而且运行可靠、成本低廉、维修方便,具有极高... 设计了一种采用低成本TL431等电子器件的新型控制器,具有过充电、过放电保护、LED准恒流控制等功能,并可根据亮度自动启动和关闭LED路灯。实验表明:该控制器不仅能够满足LED路灯的控制要求,而且运行可靠、成本低廉、维修方便,具有极高的推广价值。 展开更多
关键词 太阳能 LED灯 控制器 TL431
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平面线圈型MEMS微电磁驱动器的理论分析与实验研究 被引量：6
20
作者 杨昊宇 赵小林 +2 位作者 戴旭涵 邵国成 丁桂甫 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1920-1923,共4页
介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考... 介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据. 展开更多
关键词 微机电系统(MEMS) 继电器 电磁驱动 非线性磁路
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