【摘要】：本文以“高集成小型化激光陀螺電路”技術(shù)基礎(chǔ)研究項目為背景,主要研究激光陀螺高壓電源小型化問題,選用壓電變壓器替代電磁變壓器的技術(shù)方案,研制一套激光陀螺高壓電源,并通過了工程測試和應(yīng)用驗證。高壓電源小型化是制約整個激光陀螺電路高集成化、小型化的重要因素。本文通過研究發(fā)現(xiàn)壓電變壓器輸出電壓有隨負載變化的特性,這些特性符合激光陀螺的氦-氖(He-Ne)環(huán)形激光器放電需求;壓電變壓器具有尺寸小,結(jié)構(gòu)簡單,不可燃,耐輻射,高可靠等優(yōu)點,從而提出:使用壓電變壓器實現(xiàn)小型化激光陀螺高壓電源的設(shè)計方案。本文圍繞壓電變壓器制定了激光陀螺高壓電源的總體方案,簡要介紹了采用變頻方式控制負高壓產(chǎn)生電路自動切換啟輝電壓和維持電壓的工作原理,詳細闡述PWM控制器、橋式逆變器、壓電變壓器、整流濾波、電阻取樣網(wǎng)絡(luò)等組成的負高壓產(chǎn)生電路設(shè)計方法,并配套設(shè)計了穩(wěn)流控制電路和邏輯狀態(tài)控制電路,研制了小型實用高壓電源。經(jīng)過室溫和高、低溫條件下實驗測試,高壓電源能可靠輸出負2700V電壓點燃激光陀螺實現(xiàn)放電,能穩(wěn)定提供陀螺工作的負700V維持高壓,單臂電流設(shè)定在0.6±0.005m A時,連接激光陀螺測得高壓電源穩(wěn)流精度為:單臂電流穩(wěn)定度都優(yōu)于1.135×10-3,雙臂電流差穩(wěn)定度都優(yōu)于1.553×10-4,雙臂電流差變化量最大為0.186u A,優(yōu)于0.2u A要求。在相同負載(激光陀螺)條件下,測得零偏穩(wěn)定性指標與電磁變壓器高壓電路相當。結(jié)果表明壓電變壓器能實現(xiàn)在激光陀螺高壓電源中的應(yīng)用,在高集成化、體積小型化、薄型化、低功耗、降低電磁干擾等技術(shù)方面具有顯著的優(yōu)勢,在適應(yīng)“高集成小型化激光陀螺電路”方面有重要的現(xiàn)實意義。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ5;TM41

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