本文關鍵詞：高穩(wěn)定度星上紫外LED定標電路及控制技術研究

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【摘要】：目前,國際上主流的星上定標技術為太陽定標、黑體定標和燈定標,其中燈定標作為重要的技術手段,為空間遙感器的校準起到了重要作用。燈定標是指采用定標燈作為星上定標的標準源,對空間遙感器進行輻射強度的定標以及光譜的重新校正,燈定標中的定標周期與掃描周期一致,需要盡可能縮短穩(wěn)定時間,提高光強穩(wěn)定度,來滿足空間遙感器對光譜區(qū)域和輻射靈敏度的要求。紫外LED(Light Emitting Diode)具有穩(wěn)定性強、壽命長、體積小、發(fā)光效率高、功耗低、抗沖擊抗振動性強等諸多優(yōu)點,使LED非常適合在條件惡劣的空間環(huán)境中使用。近年來,國內在使用紫外LED用作定標燈源的技術手段仍在起步階段,積極開展紫外LED定標技術的研究對國內相關領域的發(fā)展具有重大意義。針對一般LED驅動電路穩(wěn)定時間長,穩(wěn)定度不高,電流大小可調節(jié)性不強等問題,在充分研究了紫外LED的性能與驅動電路的基礎上,設計了基于FPGA的數(shù)字控制電路來驅動紫外LED發(fā)光以及增量式PID閉環(huán)控制方法。通過在常溫常壓以及高真空變溫等不同環(huán)境下的多次試驗,獲得了電流大小隨時間變化的誤差關系,以及在不同溫度下紫外LED的電流大小和光照強度的對應關系。課題的創(chuàng)新點總結如下:1針對紫外波段的空間遙感器星上定標需求,探索采用紫外LED作為定標燈源的可行性,對星上紫外LED定標方法進行分析,以保證紫外LED光強穩(wěn)定性為核心,對紫外LED的高穩(wěn)定性驅動方案進行比較和研究。2采用基于FPGA的數(shù)字控制電路來驅動紫外LED發(fā)光以及增量式PID閉環(huán)控制方法。與傳統(tǒng)的LED驅動電路相比,該系統(tǒng)電流輸出范圍大,可調性強,穩(wěn)定度高。該系統(tǒng)可以使紫外LED在真空散熱條件良好的情況下,典型電流值為200mA時10s內達到穩(wěn)定,并且在測試的30分鐘內不穩(wěn)定度小于1‰,滿足星上定標的要求。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海技術物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V443.5

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本文編號：1210525