發(fā)布時間：2017-04-26 04:07

  本文關(guān)鍵詞：一種實現(xiàn)功率信息雙傳輸?shù)陌雽?dǎo)體激光器驅(qū)動電源的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,無人機在執(zhí)行監(jiān)視、偵察和攻擊等任務(wù)中表現(xiàn)出了靈活性、高效性和持續(xù)性的特點,已然成為了軍事力量的倍增器。為了適應(yīng)未來戰(zhàn)爭的需求,進一步提高無人機的作戰(zhàn)效能,高空長航時的無人機是未來主要的發(fā)展方向之一。利用太陽能給無人機充電是目前最常見的一種手段,但由于太陽光的間斷性,長航時的飛行發(fā)展受限。因而考慮通過非接觸電能傳輸技術(shù)對無人機進行遠程、非接觸充電,從而實現(xiàn)無人機的長航時飛行,激光由于其自身的優(yōu)勢成為了較好的選擇。其中半導(dǎo)體激光器由于其結(jié)構(gòu)簡單,易通過控制輸出電流來控制輸出功率等特點成為最佳選擇。本文基于激光遠程能量傳輸系統(tǒng),提出了利用半導(dǎo)體激光器不同的驅(qū)動方式實現(xiàn)功率和信息的同時傳輸。首先介紹了激光遠程能量傳輸?shù)难芯勘尘?具體包括系統(tǒng)的框架,半導(dǎo)體激光器的原理和驅(qū)動電源研究現(xiàn)狀,接著推導(dǎo)了半導(dǎo)體激光器的等效模型,其次介紹了實現(xiàn)功率信息雙傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法,即在激光器恒流驅(qū)動的基礎(chǔ)上疊加脈沖電流以確保驅(qū)動電源在功率載體上攜帶指令信號,具體采用恒流變換器和雙向變換器并聯(lián)。接著分別介紹了恒流變換器和雙向變換器的參數(shù)設(shè)計和實驗波形,主要詳細介紹了如何采用雙向變換器實現(xiàn)通訊功能,即以通訊指令作為電感電流基準,使得雙向變換器的電感電流能根據(jù)指令信號變化而變化。本文最后搭建了一臺原理樣機,并進行了實驗驗證。實驗結(jié)果驗證了本文所提出的恒流變換器和雙向變換器并聯(lián)以實現(xiàn)功率信息雙傳輸?shù)目尚行浴?br/> 【關(guān)鍵詞】：激光遠程能量傳輸 半導(dǎo)體激光器 驅(qū)動電源 雙向變換器 功率信息雙傳輸
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V242;TN248.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 電磁感應(yīng)12-13
• 1.1.2 微波13
• 1.1.3 激光13-14
• 1.2 激光遠程能量傳輸系統(tǒng)14-16
• 1.3 激光器的選擇16-18
• 1.3.1 半導(dǎo)體激光器的工作原理16-17
• 1.3.2 半導(dǎo)體激光器的輸出特性17-18
• 1.4 半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 本文的研究內(nèi)容及意義20-21
• 1.5.1 研究內(nèi)容20
• 1.5.2 研究意義20-21
• 第二章 半導(dǎo)體激光器等效模型的建立21-27
• 2.1 引言21
• 2.2 半導(dǎo)體激光器的速率方程21-22
• 2.3 半導(dǎo)體激光器等效模型的推導(dǎo)22-25
• 2.4 Lookuptable仿真模型的建立25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電源27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動方式27-28
• 3.3 功率和信號的同時傳輸28-29
• 3.4 并聯(lián)結(jié)構(gòu)的提出29-30
• 3.5 恒流變換器拓撲的選擇30-33
• 3.5.1 交錯并聯(lián)技術(shù)30-31
• 3.5.2 磁集成技術(shù)31-33
• 3.6 恒流變換器的控制電路33-34
• 3.7 雙向變換器的主電路和控制電路34-37
• 3.8 本章小結(jié)37-38
• 第四章 參數(shù)設(shè)計與實驗驗證38-56
• 4.1 恒流變換器的參數(shù)設(shè)計38-42
• 4.1.1 電感設(shè)計38-40
• 4.1.2 濾波電容設(shè)計40
• 4.1.3 開關(guān)管和驅(qū)動電路的選取40-42
• 4.2 雙向變換器的參數(shù)設(shè)計42-48
• 4.2.1 輸出電容的選擇42-44
• 4.2.2 雙向變換器電感的設(shè)計44-46
• 4.2.3 開關(guān)管和控制芯片的選擇46
• 4.2.4 信號調(diào)理、保護和緩起電路46-48
• 4.3 實驗驗證48-55
• 4.3.1 恒流變換器的實驗驗證48-49
• 4.3.2 雙向變換器的仿真和實驗驗證49-51
• 4.3.3 并聯(lián)時的仿真和實驗驗證51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-57
• 5.1 本文主要工作56
• 5.2 工作展望56-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文及參與完成的科研項目63

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