j-text托卡馬克與j-text裝置電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 培養(yǎng)核聚變技術(shù)人才和進(jìn)行基礎(chǔ)性前沿性的物理實(shí)驗(yàn)研究。2007年初，JTEXT 裝置縱場(chǎng)電源系統(tǒng)調(diào)試基本完成，足以滿足JTEXT裝置目前的實(shí)驗(yàn)要求。每套電源各有一套完整的控制系統(tǒng)，另外還有真空送氣、數(shù)據(jù)采集、診斷等子系統(tǒng)，任何一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致放電實(shí)驗(yàn)的失敗。數(shù)字隔離技術(shù)具有與模擬隔離器相同的電氣隔離能力，是無(wú)噪聲地傳輸數(shù)字信號(hào)的一種可靠的方法。在加入信號(hào)隔離過(guò)程以后希望能使信號(hào)失真較小，線性度要盡量高，精度帶寬等參數(shù)都要達(dá)到使用所設(shè)定的要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)把實(shí)驗(yàn)各個(gè)系統(tǒng)的控制信號(hào)和診斷測(cè)量獲得的物理參量信號(hào)等轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)到磁盤(pán)里[4]。這三類(lèi)隔離器應(yīng)用廣泛，各有優(yōu)缺點(diǎn)。此系列隔離器包含一個(gè)四通道結(jié)構(gòu)，并提供單向或雙向配置，從而節(jié)省PCB空間。國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者對(duì)于數(shù)字隔離技術(shù)進(jìn)行了一些研究。他們還考慮了低功耗的相關(guān)問(wèn)題。但隨著對(duì)電子系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，光隔離器體積大、速度慢、能耗高的缺點(diǎn)也越來(lái)越明顯。從已有的一些研究可以知道學(xué)者們已經(jīng)提到了數(shù)字隔離器的多種用途，以及數(shù)字隔離器的重要性，他們已經(jīng)分析過(guò)了數(shù)字隔離器的功率損耗的問(wèn)題，并且對(duì)數(shù)字隔離器的選材也給出了一定的分析，然而對(duì)于電路中的一個(gè)環(huán)節(jié)，我們需要它對(duì)電路的影響越小越好，因此我們希望設(shè)計(jì)出來(lái)的數(shù)字隔離器能夠不產(chǎn)生任何的信號(hào)衰減，功耗，不占用面積，無(wú)需價(jià)格，當(dāng)然這樣的器件是不存在的，于是我們需要做的是進(jìn)一步努力使得做出來(lái)的數(shù)字隔離器能夠功率損耗盡量的小，并且在我前面調(diào)研的文章看來(lái)，對(duì)于供電電源帶來(lái)的紋波干擾的問(wèn)題解決的還不是很多，我需要對(duì)其分析一下紋波干擾的問(wèn)題，對(duì)于已有的數(shù)字隔離箱體都有一定的體積規(guī)模，而箱體的體積規(guī)模主要還是由電路原理圖決定的，因而我還要努力在隔離器小型化方面下功夫，盡可能的使PCB板設(shè)計(jì)得小一些。 研究路線對(duì)于數(shù)字隔離器的設(shè)計(jì)研究，大致的研究路線如下：（1）對(duì)各方面相關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)研，選擇出理論上比較合適的電路原理圖；（2）選擇一個(gè)原理符合，并且實(shí)際可行的電路原理圖；（3）選擇并購(gòu)買(mǎi)元器件，用所選的器材搭建模型，進(jìn)行初步的測(cè)試；（4）分析測(cè)試結(jié)果，研究供電電源紋波干擾、功率損耗等等能否達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有達(dá)到則需要進(jìn)行更好的解決方案的選擇或者更改元器件；（5）確定符合要求以后，開(kāi)始設(shè)計(jì)并要求廠家制作PCB板；（6）完成樣品焊接，并進(jìn)行測(cè)試；（7）解決樣品測(cè)試結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題；（8）完成整體的焊接以及箱體成型任務(wù)。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間絕對(duì)獨(dú)立。PCI1750作為中間控制環(huán)節(jié)，我們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)字隔離箱是需要配合好其參數(shù)的。 光電耦合器工作原理光電耦合器是把發(fā)光器件和光敏器件組裝在一起，通過(guò)光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電光和光電的轉(zhuǎn)換器件。于是我們需要設(shè)計(jì)的電路就可以分為兩部分：（1）數(shù)字隔離Input PCI1750部分（2）數(shù)字隔離Output PCI1750部分。當(dāng)LM311的正輸入端的信號(hào)電平大于上述電壓時(shí)，放大器的輸出信號(hào)就是5V，當(dāng)輸入的電平信號(hào)小于上述電壓時(shí)，放大器的輸出信號(hào)就為0，這樣就能6N137就可以有05V的信號(hào)輸入（只是信號(hào)反了相），信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦合器之后信號(hào)經(jīng)過(guò)RC濾波以后被輸出并且被引入PCI1750的輸入端。 降低數(shù)字隔離器的功率損耗問(wèn)題的研究。在數(shù)字隔離器箱體制作之前需要進(jìn)行一系列的器材選擇，對(duì)于這些器材的選取原則還需要進(jìn)一步的調(diào)查了解，選擇更適合的材料（例6N137光耦合器的選擇，我們可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率要求來(lái)進(jìn)行選擇當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率要求不高時(shí)，我們可以選擇傳輸速率稍低一些的芯片，以便電路本身就可以隔離部分的噪聲），盡可能的完成好設(shè)計(jì)目標(biāo)。于此同時(shí)進(jìn)行資料查閱工作。在此階段，還要在實(shí)際操作測(cè)試中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出新的問(wèn)題，是否能解決看時(shí)間安排（例如數(shù)字隔離器在長(zhǎng)期帶電工作的情況下能否一直保持穩(wěn)定正常的工作等等）。伴隨著文獻(xiàn)閱讀工作
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