發(fā)布時間：2022-12-17 21:15

　　按照核電閥門電控系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)項目要求指標(biāo)設(shè)計了用于核電廠風(fēng)道閥門的電控系統(tǒng)。為了使該電控系統(tǒng)在強(qiáng)核輻射環(huán)境下具有較高的可靠性,通過核輻射對電路的損傷效應(yīng)和機(jī)理進(jìn)行研究,給出了易損器件抗輻射篩選方案以及電控系統(tǒng)的抗輻射加固措施。首先針對該電控系統(tǒng)中最易失效的電子單元,通過仿真研究了MOS器件在輻照后的總劑量效應(yīng),分析了輻照效應(yīng)對器件可靠性的影響。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了抗輻照反相器單元,通過ISE-TCAD軟件模擬總劑量輻照效應(yīng)對傳統(tǒng)反相器以及抗輻照反相器的影響。仿真結(jié)果表明,經(jīng)過加固設(shè)計的反相器單元在經(jīng)受輻照后有很好的抗輻射效果。之后針對本電控系統(tǒng)在輻射中容易失效的穩(wěn)壓模塊7805CT進(jìn)行更換,換為可靠性更高的DC/DC轉(zhuǎn)換器。并從PWM和VDMOS器件輻射退化和DC/DC轉(zhuǎn)換器整體退化之間的定量關(guān)系研究入手,設(shè)計出了易損器件抗輻射篩選方案。之后引入PHM可靠性工程理念,設(shè)計了轉(zhuǎn)換器的整體預(yù)兆單元,通過仿真驗證其效果,表明該方案有很強(qiáng)的實用性,可以進(jìn)一步提高電控系統(tǒng)的可靠性。最后針對核電廠輻射環(huán)境對電控系統(tǒng)的影響,對其提出了模塊級雙系統(tǒng)冷備份容錯方案。對一些常見粒子效應(yīng)故障做了總結(jié),... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文的研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 研究內(nèi)容
第2章 核電閥門電控系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 電控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性能
    2.2 電控系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        2.2.1 電控系統(tǒng)的工作原理
        2.2.2 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        2.2.3 電控系統(tǒng)功率板設(shè)計
        2.2.4 電控系統(tǒng)控制板設(shè)計
    2.3 電控系統(tǒng)實現(xiàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 輻照效應(yīng)對核電閥門電控系統(tǒng)損傷研究
    3.1 核輻射的對電子系統(tǒng)的損害研究
        3.1.1 核輻射的對電子系統(tǒng)的基本效應(yīng)研究
        3.1.2 輻照產(chǎn)生氧化物陷阱電荷
    3.2 輻照產(chǎn)生界面陷阱電荷
    3.3 總劑量輻射效應(yīng)對MOS器件造成的影響
    3.4 電路的抗輻照加固設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電控系統(tǒng)易損單元的輻照效應(yīng)及其加固研究
    4.1 反相器的總劑量輻照效應(yīng)及仿真研究
        4.1.1 反相器的總劑量輻照效應(yīng)
        4.1.2 反相器仿真模型
        4.1.3 仿真結(jié)果分析與討論
    4.2 抗輻照反相器設(shè)計及仿真
    4.3 DC/DC轉(zhuǎn)換器的選用及輻照分析
        4.3.1 轉(zhuǎn)換器選型及測試方法
        4.3.2 輻照實驗結(jié)果
    4.4 基于篩選的抗輻射加固方案
        4.4.1 VDMOS器件抗輻射篩選方案
        4.4.2 PWM器件抗輻射篩選方案
        4.4.3 器件篩選對DC/DC轉(zhuǎn)換器抗輻射性能提高的作用
    4.5 基于PHM理念的DC/DC轉(zhuǎn)換器整體預(yù)兆單元
        4.5.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器預(yù)兆單元的設(shè)計
        4.5.2 DC/DC轉(zhuǎn)換器預(yù)兆單元與PHM系統(tǒng)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 核電閥門電控系統(tǒng)總體加固技術(shù)
    5.1 控制系統(tǒng)容錯
        5.1.1 控制單元容錯
        5.1.2 電控系統(tǒng)仲裁模塊
        5.1.3 存儲單元容錯設(shè)計
    5.2 控制電機(jī)容錯分析
        5.2.1 控制電機(jī)故障分析
        5.2.2 雙通道無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)
    5.3 電機(jī)控制單元硬件容錯設(shè)計
        5.3.1 電機(jī)控制單元結(jié)構(gòu)
        5.3.2 單粒子鎖定防護(hù)電路
        5.3.3 其它主要硬件電路
    5.4 系統(tǒng)抗輻射屏蔽
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]柵長對PD SOI NMOS器件總劑量輻照效應(yīng)影響的實驗研究[J]. 彭里,卓青青,劉紅俠,蔡惠民.  物理學(xué)報. 2012(24)
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[8]電子系統(tǒng)的電磁脈沖效應(yīng)及防護(hù)[J]. 侯民勝,問建.  航天電子對抗. 2007(03)
[9]驅(qū)動用微特電機(jī)及其控制系統(tǒng)的可靠性技術(shù)研究綜述[J]. 趙文祥,程明,朱孝勇,張建忠,花為.  電工技術(shù)學(xué)報. 2007(04)
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碩士論文
[1]空間光通信粗瞄控制系統(tǒng)終端容錯研究[D]. 李龍飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于變結(jié)構(gòu)控制策略的轉(zhuǎn)臺控制技術(shù)研究[D]. 解磊.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號：3720649