تشانغ هنغ، Maqing يونيو، وانغ Longqi، وانغ شو رونغ

(معهد تشانغتشون للميكانيكا الدقيقة والفيزياء البصريات وتشانغتشون 130033، الصين)

من أجل تلبية FY-3 الشمسي الساقط الطيف من متطلبات مطياف معايرة للنجم، وارتفاع اشتعال الجهد لمصباح الزئبق، وانخفاض خصائص الجهد التشغيل من تصميم الطاقة مصباح الزئبق. انتهت واحدة طوبولوجيا فلايباك وأربعة الجهد مضاعف دائرة المعدل لتحقيق أعلى مستوى ضغط مصباح الزئبق الاشتعال، والرقابة الحالية المستمرة لتحقيق مصباح الزئبق التشغيل الحالية قبل حلقة ردود فعل سلبية، أي متحكم خارجي، والتي مصباح الزئبق وعالية الجهد الاشتعال التلقائي التبديل منخفضة الجهد التشغيل، وفي الوقت نفسه ضمان استقرار امدادات الطاقة، وإمدادات الطاقة من أجل حل تطبيق الضعيف للمصباح الزئبق مسبق، درجة حرارة منخفضة لا يمكن أن يكون موثوق اشتعال المشاكل. وأظهرت النتائج أن: مصباح الزئبق امدادات الطاقة التصميم الحالي دقة 0.000210.0018 معدل التعديل الحالي، ومعامل تدفق مستمر هو 0.009 في درجة حرارة منخفضة يمكن أن تكون مدفوعة مستقر حجم العمل الزئبق تماما احتياجات البعثة الوفاء.

مطياف الشمسي الساقط، المعايرة الطيفية على القمر الصناعي، مصباح الزئبق امدادات الطاقة. فلايباك، والسيطرة الحالية مستمرة

CLC: TN86، TH744.1

كود الوثيقة: A

DOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.2017.06.001

شكل الاقتباس الصيني: هنغ، Maqing يونيو، وانغ Longqi، الخ الإشعاع الشمسي مطياف المعايرة الطيفية مع مصباح الزئبق تصميم إمدادات الطاقة التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (6): 3-6.

الإنجليزية شكل الاقتباس: تشانغ هنغ، ما Qingjun وانغ Longqi، وآخرون. تصميم مصادر الزئبق مصباح عن الإشعاع الشمسي مطياف المعايرة الطيفية .Application من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (6): 3-6.

0 مقدمة

الإشعاع الشمسي هو الأكثر أهمية الطاقة الأرض الخارجية، والاختلافات الطاقة التي لها طول موجي التبعية . الإشعاع الشمسي هو واحد من حمولة الرئيسي مطياف مدار قطبي سواتل الأرصاد الجوية FY III، الأشعة فوق البنفسجية المكتسبة من خلال مراقبة الفرقة الأشعة تحت الحمراء لأشعة الشمس المباشرة (نانومتر ~ 2400 نانومتر النطاق الطيفي 165) مستمرة دقة المعلومات الشمسية الطيفي الإشعاع، رصد تأثير التغيرات في النشاط الشمسي إلى الطيف الشمسي من الإشعاع، والحصول على الإشعاع الطيفي الشمسي يوميا وغيرها من المنتجات للفيزياء الشمسية وفيزياء الغلاف الجوي وأبحاث فيزياء المناخ والتطبيقات العملية. في نفس الوقت، وقياس دقيق للإشعاع الطيف الشمسي هو أيضا يساعد على تحسين دقة الغاز أثر وسير عكس تقييما لمختلف الآثار المناخية سمة مميزة .

من أجل رصد التغير في الطول الموجي للطيف نجمة الزجاج، موقف الطول الموجي المركزي من كل خصائص القناة العزم، والحاجة إلى الطيفية معايرة على متن . منفصلة الأسلاك الزئبق من الأشعة فوق البنفسجية فراغ لطيف الأشعة تحت الحمراء القريب ديه قوة عالية، ويستخدم على نطاق واسع في مجال معيار المعايرة الطيفية، ضوئيه، الضوئية التوليف . حيث انخفاض ضغط مصباح الزئبق منخفضة القضبان السلطة والأرض في المعدات الأكثر استخداما مصدر معايرة الطيفي .

أداء مصدر الطاقة ينبعث منها ضوء يؤثر تأثيرا مباشرا على الاستقرار. العالي بدءا الجهد مصباح الزئبق (أعلى من 1000 V)، انخفاض الجهد التشغيل (حوالي 250 V)، والحالي لأطياف تحجيم من تصميم نجم مصباح الزئبق امدادات الطاقة هي: استخدام محول هي على القمر الصناعي الثانوي يتم تحويل الطاقة في الجهد ابتداء والجهد التشغيل، التي تسيطر عليها متحكم لتحقيق مصباح الزئبق الأحمال اشتعال الجهد بداية، يتم فيها تشغيل تتابع بداية وبعد ذلك استخدام الجهد التشغيل ل. هذا الأسلوب له حجم العمل والجهد اشتعال يتطلب مشاركة متحكم والتبديلات، ويزيد من تعقيد بنود النظام والتكوين، تتابع أيضا يقلل من موثوقية النظام. وبالإضافة إلى ذلك، بيئة العمل هي الأقمار الصناعية قاسية نسبيا، وتقلبات كبيرة في درجة الحرارة المحيطة، مصباح الزئبق عند درجات حرارة مختلفة مطلوبة اشتعال الجهد تختلف اختلافا كبيرا في انخفاض الجهد اشتعال لمدة تصل إلى عدة مرات في درجة حرارة الغرفة. أيضا، تصنيع مصباح الزئبق اتساق تأثير مختلف مصباح الزئبق اشتعال الجهد تختلف، نجم الحالية لهذه مصباح الزئبق إمدادات الطاقة لا يمكن أن يتحقق مع مختلف الزئبق بداية موثوقة، وخاصة في درجات الحرارة المنخفضة. وهذا يتطلب عالية الموثوقية التطبيقات الفضائية أمر غير مقبول.

لذلك، هذا المقال من متطلبات الإشعاع معايرة الشمسية الطيفية مطياف بدأت لتصميم عالية الأداء، والموثوقية العالية والمعايرة مصباح الزئبق طيف الطاقة على انطباق نجوم. لا متحكم خارجي لتحقيق أعلى مستوى الاشتعال الجهد وانخفاض الجهد المفاتيح والمؤشرات التلقائية للتأكد من أن السلطة في نفس الوقت، والتركيز على حل المشاكل التي تعاني منها مصباح الزئبق قبل تطبيق القيادة والفقراء في درجة حرارة منخفضة لا بداية.

المبدأ 1 والتصميم

نحن متحمسون مصباح الزئبق باستخدام ذرات الزئبق لتوليد خطوط مميزة الانتقال مستوية تشع ظاهريا والزئبق، وذلك لتحقيق أغراض الإنارة الكهربائية مصدر الضوء. مبدأ تصريف توهج، أول لتوفير الطاقة العالية مصباح الزئبق اشتعال الجهد، وبخار الزئبق انهيار، ثم التيار الكهربائي انخفاض انتاج التيار الكهربائي.

وشاع استخدام مصباح الزئبق امدادات الطاقة لديها: تسرب المحولات، عالية التردد الطاقة AC، والطاقة DC، DC الحالية أربع طرق ثابتة. أقل التطبيقات التي تتطلب استقرار شدة الضوء، وينظم عموما AC تسرب محول تجسيد؛ كثافة انبعاثات الزئبق في الحالات التي تتطلب الاستقرار عالية، ويتطلب الأداء العالي مصدر تيار مستمر، أي استقرار العاصمة امدادات الطاقة.

من أجل ضمان المعايرة الطيفية يمكن أن يكون انبعاث الزئبق مستقر، يحتاج إلى إمدادات الطاقة مصباح الزئبق أن يكون الجهد اشتعال عالية، وانخفاض الجهد والرقابة الحالية ثابتة. السلطة الزئبق التصميم العام كتلة الرسم البياني هو مبين في الشكل (1). ويتألف النظام: الجهد تعديل وحدة، وحدة، وحدة تحويل عالية الجهد، والجهد مضاعف وحدة المعدل، وحدة أخذ العينات الحالية إلى التأرجح، ويقارن بين وحدة ردود الفعل، وقسم وحدة الخطأ تضخيم أو ما شابه ذلك.

فتح نظام مراقبة الأقمار الصناعية الرئيسي مصباح المعايرة الطيفية، مصباح الزئبق التشغيل الحالية التي حصل عليها وسائل أخذ العينات وتحويل الحالية، مع الجهد لضبط الجهد المرجعية؛ ويتم تغذية الناتج خطأ الجهد عن طريق وحدة الخطأ التضخيم تضخيم الجهد المنظم وسائل عن طريق ضبط السعة من التذبذب الموجي يتذبذب وحدة توليد، التذبذب الموجي للسائق MOSFET، وتحويلها من قبل محول الضغط العالي، ومن ثم تحميلها في كلا طرفي مصباح الزئبق بعد تصحيح الجهد مضاعف، وتصفية.

عندما لم تكن بداية الزئبق، والجهد في وحدة المعاينة الحالية إلى 0، وبعد قيمة الخطأ الحصول على ردود الفعل المقارنة خطأ مكبر للصوت كبيرة، عن طريق ضبط الجهد حتى الموجي متذبذبة قوي، وتحول مزدوج بواسطة الضغط العالي الضغط مرة أخرى تصحيح عالية جدا DC الجهد انهيار بخار الزئبق والزئبق تحقيق الاشتعال، بداية بعد الزئبق، مصباح الزئبق تعمل أخذ العينات في الوقت الحقيقي الحالية وضبط لتحقيق مصباح الزئبق تعمل على تيار مستمر، وهو يساوي الحالي إلى القيمة المحددة.

الطيفية معايرة اختيار الزئبق الكهروضوئية المحدودة للأجهزة مصباح الزئبق شنغهاي القلم من نوع، كما هو مبين في الشكل. هذا نموذج لديها اكثر تحميل الزئبق في الأرصاد الجوية الفضائية فنغيون سلسلة من الاستخدام، مع تجربة التحليق في الفضاء.

2 تصميم الدوائر

مبدأ عمل وحدة امدادات الطاقة مصباح الزئبق وكل وظيفة يمكن تقسيمها إلى قسمين وحدة وحدة ثابتة تحكم الحالي الجهد تحويل. وتشمل وحدة تحويل الجهد وحدة توليد التذبذب، وعالية الجهد وحدة تحويل الجهد مضاعف تصحيح وسيلة؛ ثابتة وحدة التحكم الحالية تتضمن وحدة العينة الحالية مقارنة حدة ردود الفعل، وسائل تضخيم الخطأ والجهد تعديل وحدة.

2.1 الجهد وحدة تحويل

2.1.1 التذبذبات وحدة توليد

محرك موجة مربعة وسائل توليد إشارة لذبذبة السعة قابل للتعديل، مدفوعا MOSFET عالية الجهد وحدة لتحويل، لتحقيق الجهد من العاكس، وتشكل جوهر من قبل LM555 متعدد الهزاز. مبين، الدائرة السعة معامل درجة الحرارة صغيرة من فئة مختارة من المكثفات السيراميك، المقاومات، والمعادن فيلم المقاومات 3 هو مخطط الرسم البياني التخطيطي والموجي الناتج من وحدة توليد التذبذب هو مبين في الشكل. الجانب الناتج من السيطرة لا يمكن أن يتحقق من خلال تعديل قيمة السعة من المدخلات الجهد Vtrim.

2.1.2 التحول وعالية الجهد مضاعف وحدة مقوم

تحويل ذات الجهد العالي والجهد مضاعف وحدة المعدل هو مصباح الزئبق تصميم إمدادات الطاقة هو المفتاح لتحديد ما إذا كانت مباشرة قوة في درجات حرارة مختلفة، ومواصفات مختلفة من الزئبق لتحقيق اشتعال موثوق بها، مخطط الرسم البياني هو مبين في الشكل (4).

عالية الجهد وحدة التحول باستخدام طوبولوجيا فلايباك واحد العضوية، من خلال توفير المعلمات تيرة التذبذب الموجي ودورة العمل، حتى أن العمل في وضع متقطع. فلايباك تحويل جود خصائص مصدر الحالية، أمبير يتحول الابتدائية والثانوية من المحافظة، إلا أن الجهد لف الثانوي الحمل تعتمد . عندما توصيل الحمولة إلى مصباح الزئبق، مصباح الزئبق قبل اشتعال الدائرة المكافئة، والجهد الثانوي يرتفع بسرعة، يتم إنشاء التفريغ حتى بخار الزئبق انهيار، توهج، مضاءة يتم تقليل مقاومة الزئبق، والجهد الناتج الثانوي من قبل التيار نظام الحلقة المغلقة تعديلها تلقائيا. أن ينظر إليها، تحويل الجهد العالي من بطريقة موثوقة ويمكن تحقيق مختلف سطوع الإضاءة مصباح الجهد الزئبق.

مضاعف المعدل وحدة من الجهد العالي والجهد العالي مكثف تخزين الطاقة تتكون من الصمام الثنائي، واستخدام الصمام الثنائي يعدل وعمل توجيه والتأثير لتحقيق الشحن والتفريغ للمكثف الجهد تصحيحه، يبلغ حجم انتاجها DC الجهد عدة مرات اتساع الجهد المتردد للمحول الثانوي . وزن وحجم الطلبات الاقمار الصناعية محدودة بدقة، والجهد مضاعف التصميم المعدل يقلل من نسبة يتحول المحولات، وقيمة الجهد المطلوب للحد من عنصر يعدل وفعالة للحد من وزن وحجم امدادات الطاقة مصباح الزئبق. التجريبية الزئبق الاحتياجات الفعلية وتحليل السلطة، وتصميم يستخدم أربعة الجهد مضاعف دائرة المعدل.

2.2 مستمرة وحدة التحكم الحالية

الجهد أدوات تحويل وحدة عالية الضغط مصباح الزئبق الاشتعال والمنخفضة الجهد العملية، والرقابة الحالية مستمرة لضمان وحدة لا يتأثر الاختلافات المعلمة والاضطرابات الخارجية أو ما شابه بعد مصباح الزئبق الإضاءة المقاومة ومستقر انبعاث الضوء على المجموعة الحالية مقدما، من أجل تلبية متطلبات المعايرة النجم الطيفية. مبدأ ثابت دائرة الرقابة الحالية هو مبين في الشكل (5).

مصباح الزئبق الحالي أخذ العينات المقاوم R16 عينات وتحويلها إلى قيمة الجهد VX، وبعد عملية التفاضلية، ومكبر للصوت الخطأ مع الجهد إشارة VR للحصول على VD خطأ الجهد وحجمها يتميز الفرق الخطأ بين الجهد VD مصباح الزئبق التشغيل الحالي مع توقع الحالية؛ و تعديل VD إلى قاعدة الترانزستور VT1، VD يمكن التحكم عن طريق التحكم في VT1 باعث الحالي، VT1 تأثير يعادل المقاوم المتغير، وبالتالي السيطرة على الجهد الناتج من LM117 الجهد المنظم، أي تتأرجح مساهمة الجهد وحدة توليد Vtrim.

تستخدم دائرة التحكم الحالية الزئبق ثابت رد الفعل السلبية للتصميم، عندما مصباح الزئبق تعمل ساعات الحالية لسبب ما، ويزيد من VD خطأ الجهد، وباعث الحالية من الترانزستور ينخفض، مما يزيد من تكوين الجهد عبر المقاوم R10، بحيث الجهد الناتج الجهد المنظم وزيادة Vtrim، يتم زيادة السعة من الموجي التذبذب، واستنزاف الحالية للزيادات MOSFET، ومصباح الزئبق تعمل الزيادات الحالية. قبل هذا الكشف، وردود الفعل، لضبط العمل النهائي للتأكد من أن الزئبق في الوضع الحالي مستمر.

3 قياس الأداء وتحليل

من أجل التحقق من تصميم المعايرة الطيفية، تم اختبارها وتحليلها دقة الحالية، النظام الحالي، ومعامل تدفق مستمر، وارتفاع وانخفاض في درجات الحرارة من امدادات الطاقة مصباح الزئبق. تجربة Instek GPD-3303S الخطية العاصمة امدادات الطاقة 12 V مصباح امدادات التيار الكهربائي الزئبق، وتقاس بواسطة برنامج كمبيوتر السيطرة على تشغيل المضيف شنيعة 2000E 6 الرقمي المتعدد، والحصول على البيانات ونقلها من خلال واجهة RS-232.

الزئبق تحديد ممتلكاتهم الخاصة بعد اشتعال الاحماء يستغرق بعض الوقت لتحقيق الاستقرار في الانبعاثات، وذلك لضمان دقة من اختبار الأداء، أول اختبار لمصباح الزئبق الاشتعال، عملية تدفق ثابتة، كما هو مبين في الشكل. 30 دقيقة بعد التسخين مصباح الزئبق تشغيل مستقر الحالي، بحيث اختبارات الأداء لاحقة نفذت بعد التسخين دقيقة التمهيد 30.

3.1 الدقة الحالية

الاحماء في 30 دقيقة، وهو اختبار الحالي مصباح الزئبق التشغيل، قياس 20 مجموعات من البيانات، وتسجيل الحد الأقصى والحد الأدنى من متوسط الفرق IAVE [دلتا] I، وتكررت التجربة كل 10 مرات. دقة الحالية لحساب قوة مصباح الزئبق = I / IAVE = 0.00021.

3.2 معدل تدفق ثابت وعامل التعديل الحالي

3.3 ارتفاع وانخفاض في درجات الحرارة

في التطبيقات الفضائية على قوة نجم التغيرات في درجات الحرارة التشغيل مصباح الزئبق في، والحاجة أكبر لارتفاع وانخفاض درجة الحرارة اختبار الأداء. من أجل تسهيل قياس الجهد العالي، 100 M والمقاوم 1 M في سلسلة، متصلة على التوازي عبر الزئبق المشترك، وذلك باستخدام رقمي متعدد لقياس المقاومة من 1 M محطة الجهد. شنيعة 2000E المقاومة في نطاق 100 V هو 10 M، المقاوم المفرق متعددة محسوبة من 111 مرة. ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة باستخدام درجة حرارة الغرفة التي تسيطر عليها من -30 ~ 20 ، مصباح الزئبق في كل درجة حرارة الاختبار بدأ الجهد، كما هو مبين في الشكل. ارتفاع واضح، مصباح الزئبق اشتعال الجهد مع انخفاض درجة الحرارة، وإمدادات الطاقة مصباح الزئبق يمكن أن تكون مصممة لانتاج 3263 V بحيث عالية الضغط مصباح الزئبق الاشتعال، تلبي تماما متطلبات الحمل في -30 .

4 خاتمة

من أجل تلبية الإشعاع الطيف الشمسي لمتطلبات مطياف معايرة نجوم وتصميم دقة عالية، وموثوقية عالية وقابلية تطبيق الطاقة مصباح الزئبق. تصميم الأساسي هو: من مبدأ ارتفاع ضغط مصباح الزئبق اشتعال الجهد، وانخفاض الجهد انطلاق، طوبولوجيا فلايباك وخصائص متعددة المراحل الجهد مضاعف دائرة المعدل هو واحد العضوية، في ظل ظروف دون مشاركة متحكم، لتحقيق مصباح الزئبق مفاتيح الجهد المنخفض التلقائي. على المدى الطويل الاستقرار ودقة مصباح الزئبق إمدادات الطاقة الحالية يعتمد على المقاوم أخذ العينات، والدقة الجهد الانجراف إشارة، معامل درجة الحرارة ومكبر للصوت التشغيلي، الإزاحة وPSRR. في تصميم إمدادات الطاقة، واختيار معامل درجة الحرارة أخذ العينات المقاوم الدقة المعادن فيلم المقاومات 25 صفحة في الدقيقة / ، واختيار معامل مرجعية درجة حرارة الجهد من 5 جزء في المليون / ، والاستقرار على المدى الطويل من 2 جزء في المليون / 100 ح الصمام الثنائي إشارة الدقة الجهد، مرجع سابق اختيار مكبر للصوت تعويض الجهد 30 V، الإزاحة الإزاحة 0.3 V / ، PSRR أكبر من 100 ديسيبل OP07. تظهر نتائج الاختبار الفعلية أن دقة مصباح الزئبق إمدادات الطاقة الحالية تم تصميم 0.000210.0018 معدل التعديل الحالي، ومعامل تدفق مستمر من 0.009، يمكن أن تكون مدفوعة ثابت عند درجة حرارة الزئبق مساحة منخفضة عبء العمل بشكل كامل احتياجات البعثة الوفاء.

مراجع

Zhangyan نا، تشنغ شياو بينغ، لي، وآخرون الطيفية الإشعاع طريقة متر المعايرة استنادا إلى الشمس ليزر الانضباطي الأشعة تحت الحمراء والليزر الهندسية، 2014،43 (8): 2678-2683.

هاو فانغ وي، أوراق جديدة، الخ طيف واسع منظور الشمسية تصميم مطياف بصري سينيكا، 2013،33 (2): 1-9.

تفاعل الطيف تساو هايشيا، وو نا، Pingshu طويل، وما إلى ذلك من معايرة مطياف التصوير مستوحد اللون البصريات والهندسة الدقيقة، 2014،22 (10): 2585-2591.

إن Renjun، الخريف هان يي شان الحالة نهاية بخار الزئبق الأشعة فوق البنفسجية مصدر التفريغ وآفاق موجز الصين إضاءة والأجهزة المنزلية، 2015 (11): 9-14.

ميزونامي غيفو T، T.Fabrication فوجيوشي فترة طويلة من الألياف حواجز شبكية عن طريق الضغط المنخفض الزئبق مصباح تأثير صريف طول .Tokyo: 18 IEEE المؤتمر Microoptics (وزارة التجارة)، 2013.

وانغ بينغ، وانغ شو رونغ، دي طوق شو والمعايرة وآخرون الطول الموجي وتحليل عدم التيقن من الاشعاع فوق البنفسجية هندسة البصرية، 2008،35 (6): 42-47.

جي تشن، وانغ جيان، آيات، وما إلى ذلك على متن منخفض مصباح الزئبق الضغط على مصدر تيار مستمر . ال17 القياس والتحكم الوطني الأجهزة وقائع المؤتمر السنوي 2007.

سون جيان، Chenyue نينغ تشنغ شو، وآخرون قوة محرك على أساس تصميم واحد العضوية LED فلايباك تصميم السلطة، 2016،40 (2): 413-415.

Yangrong فنغ، ليو، في السباحة، وما إلى ذلك ارتفاع مساهمة الجهد التحول فلايباك القضايا الرئيسية امدادات الطاقة واحدة العضوية التكنولوجيا الالكترونية، 2011،37 (5): 75-81.

LJ البارد، بو Shihao، والتوعية، الخ تطبيق وسيطة تصحيح تردد مضاعف في صغير DC ذات الجهد العالي امدادات الطاقة فراغ، 2016،53 (1): 62-65.