根据光伏发电的嵌入式体系电源设计方案

1 导言

怎么屏蔽地球磁场的影响是CRT显现技能研究中的一个难题。地球磁场会影响电子束的轨道，使其炮击在荧光屏上的方位发生差错，导致图画的变形失真。为了防止这种影响，需求适当地设置磁屏蔽。各地区的地磁场散布不相同，需求不同的磁屏蔽规划。比方说我国的CRT出产厂商要出产出在德国运用的CRT显现器，便需求依照德国的地磁场来规划磁屏蔽。因为模仿各国的地磁场本钱太高，又因为磁屏蔽为内置结构，不容易外部调理，使得磁屏蔽需求借助于核算机的辅佐进行规划。

本课题就是在这一布景下提出来的。本文对21寸屏幕的三枪三束五颜六色CRT显像管整管进行仿真，进行了静磁场、静电场以及粒子轨道的求解，完成了该CRT的磁偏转、电聚集和着屏斑驳的仿真剖析，证明了数值仿真CRT全管的可能性，并得到了开始成果，为磁屏蔽的仿真规划做好了前期准备工作。

本仿真运用的软件为CST粒子工作室™，它是专门用于剖析和规划用在加快定向带电粒子束上的电磁场组件的软件包。它强壮的实体建模前端依据闻名的ACIS建模内核，并可经过SAT(如AutoCAD®)，ProE®等格式文件，导入3D CAD数据。该工作室中支撑六面体网格技能的仿真器都自带全新的抱负鸿沟拟合技能(PBA®)。与其他传统仿真器比较，仿真精度稀有量级的进步。CST粒子工作室™是CST工作室套装™里子软件的一员。CST工作室套装™由CST微波工作室®、CST电磁工作室™、CST粒子工作室™、CST规划工作室™四个子软件组成。CST粒子工作室™能够调用CST工作室套装™中的恣意资源，例如求解电子枪电场散布所运用的静电求解器(!Es)和求解偏转线圈磁场所运用的静磁求解器(!Ms)都来自于CST电磁工作室™。

2 CRT模型的仿真

A. 偏转体系的仿真

本仿真的CRT显像管的偏转体系为鞍-环(S-T)形，即水平偏转用鞍形线圈而笔直偏转用环形线圈[3]。单个水平缓笔直偏转线圈模型如图1、2所示。整个偏转体系模型如图3所示。运用静磁求解器(!Ms)求解后得到偏转体系的磁场。图4为截面磁感应强度示意图，从中看出由水平缓笔直偏转线圈在管颈内合成了斜向上方的磁场。

偏转体系的静磁场核算首要受两种数值差错影响：由迭代线性方程组求解器引进的数值差错和由有限网格分辨率引起的差错。CST粒子工作室™运用迭代线性方程组求解器求解离散场问题。迭代求解器在到达指定精度后将中止运算。在这里此精度设为10-4，关于磁场核算是满足的。而由有限网格剖分引起的差错难以估计。为了确保求解精度，在这里运用了进步网格分辨率从头核算成果的办法，以到达收敛性剖析的意图。

图1 水平偏转线圈的正和侧视图

图2 笔直偏转线圈

在静磁求解器(!Ms)操控对话框中激活依据专家体系的自适应网格加密功用，并从头核算成果，得到网格加密前后两次核算能量的最大差错大约为0.42%，证明手动加密的网格设置所求的成果现已满足准确。

图3 完好的磁偏转体系模型

图4 磁偏转体系的磁感应强度示意图

B. 电子枪的仿真

本仿真的电子枪为U-B电子枪。电子枪结构如图5所示。阴极K、G1、G2、G3、G4、G5和G6电压别离设置为60V、0V、400V、4000V、400V、4000V、15000V。因为在主动生成网格时，体系不会主动检测粒子发射面，因而需求手动对K极邻近加密网格，如图6所示。别的，在电子束轨道处，也要手动加密网格。

首要运用静电求解器(!Es)求解出电子枪的电位图，如图7所示;然后运用粒子轨道求解器(!Ps)，求解出电子束轨道图，如图8所示。关于该求解成果的精度剖析包含静电求解和粒子轨道求解两个方面。

图5 电子枪结构图

图6 电子枪网格加密示意图

图7 电子枪电位图

图8 电子束轨道

在静电求解器操控对话框中激活依据专家体系的自适应网格加密功用，并从头核算成果，得到网格加密前后两次核算能量的最大差错大约为0.12%。证明关于电场来说，手动加密的网格设置所求的成果现已满足准确。

关于电子束轨道的精度剖析，采用了加密阴极K和电子枪孔隙处的网格比较三束电子在粒子监督面上的标准差的办法。表I列出两次网格加密得到的三束电子在监督面落点坐标的标准差。能够看出，网格加密前后标准差相差很小，证明之前的网格设置得到的成果满足准确。

表1 标准差

C. CRT的聚集剖析

在这部分仿真中，水平缓笔直偏转线圈电流值都设置为0，使得电子束击打到屏幕中心。然后以屏幕为粒子监督面，改动聚集电压的值（对应G6、玻璃屏和椎体、结构和内屏蔽的电压），得到不同聚集电压值下的粒子束2（三束粒子中坐落中心的那束）的着屏斑驳图。依据着屏斑驳巨细，选取集聚状况最好的聚集电压值用于之后的CRT的偏转剖析。