Главная Карта сайта Контакты Ссылки Авторам

Яндекс.Метрика
Главная

Популярное

Физики ДВФУ смоделировали модуль магнитной компьютерной памяти нового типа

(0 голосов)

Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) предложили новую концепцию так называемой беговой памяти — магнитной компьютерной памяти, работающей на спиновом токе. Устройства на таком типе памяти будут способны хранить больший объем информации по сравнению с современными флеш-накопителями и жесткими дисками. Скорость чтения, записи и время хранения данных также возрастут. Статья об этом опубликована в авторитетном научном журнале Scientific Reports. Модули беговой памяти (англ. racetrack memory) ученые предлагают изготавливать по принципу сэндвича: тяжелый металл (платина, рутений, тантал и т.д.) покрывается слоем ферромагнетика толщиной около 1 нанометра, который сверху закрывается еще одним слоем тяжелого металла. В процессе построения модуля используется принцип наноструктурирования, что делает эту технологию быстрее, проще и дешевле по сравнению с другими.

 

dfru1.jpg

Носителем информации в модуле будет выступать скирмиониум, топологически устойчивый вихреподобный участок намагниченности — более совершенный аналог скирмиона.

«Топологические особенности скирмиониума позволяют существенно повысить плотность записи информации. Мы также исследовали его стабильность под воздействием тока, чтобы определить технологические условия и режимы работы нашей памяти. В скирмиониуме нам удалось снять ограничения, свойственные скирмиону. В частности, нивелировать силу Магнуса, действие которой приводило к потере данных», — пояснил один из авторов работы, научный сотрудник лаборатории пленочных технологий Школы естественных наук ДВФУ Александр Колесников.

 

skyr_1.jpg

Ученые показали стабильность скирмиона и скирмиониума до радиусов 2 и 15 нанометров, соответственно. Если пересчитать в плотность записи, это для первого случая она составит около 50 Терабит/кв. дюйм, для второго около 1 Терабит/ кв. дюйм. У современных HDD плотность записи — порядка 1 Терабит/ кв. дюйм.  

«Поскольку мы предлагаем прототип ячейки памяти, а не готового устройства, корректного сравнения скорости записи провести нельзя. В готовом устройстве число физических элементов, производящих запись информации, может отличаться. Максимальные значения для современных устройств HDD — около 500 Мегабайт/секунду. Если рассмотреть одну нашу ячейку памяти, то на запись одного бита требуется 700 пикасекунд, что соответствует скорости записи около 170 Мегабайт/секунду. Больше ячеек — выше скорость», — пояснил Александр Колесников.

Также ученые отметили, что для работы памяти на скирмиониуме не требуется внешних источников питания — она энергонезависима. Таким образом, диск на беговой памяти сохранит данные, даже если компьютер долго не будет подключен к источнику питания. Современные жесткие диски подвержены процессу размагничивания, при котором происходит полная утрата данных. Кроме того, в беговой памяти отсутствует ограничение по числу циклов записи. Это выгодно отличает технологию магнитной беговой памяти от современных SSD-дисков, которые имеют конечное количество циклов перезаписи.

Источники:

РадиоЛоцман

     dvfu.ru
 

Блок питания на операционном усилителе OPA549

(0 голосов)

opa549.jpg

Характеристики


* Вход питания 30 В постоянного тока
* Логика питания 5В постоянного тока
* Выход 1,2 В до 25 В постоянного тока
* Предел тока нагрузки регулируемый от 0 до 10А
* Светодиодный индикатор теплового отключения

Это небольшой блок питания на основе операционного усилителя OPA549, обеспечивает выходное напряжение от 1,2 до 25 В с регулируемым пределом тока от 0 до 10 А. Два встроенных потенциометра предназначены для регулировки напряжения и тока, светодиод D1- индикатор температуры. Схема работает с входным питанием 30 В постоянного тока и логическим питанием 5 В.  Для микросхемы нужен радиатор большого размера для работы с полным диапазоном тока 10А. OPA549 - операционный усилитель напряжения и тока, идеально подходящий для управления различными нагрузками. OPA549 внутренне защищен от перегрева и токовых перегрузок. Кроме того, OPA549 обеспечивает точный, выбранный пользователем предел тока. В отличие от других конструкций, в которых используется «силовой» резистор, включенный последовательно с выходом, OPA549 косвенно воспринимает нагрузку. Это позволяет регулировать предел тока от 0 А до 10 А с помощью резистора / потенциометра или осуществлять цифровое управление с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) с выходным или выходным током. Вывод Enable / Status (E / S) обеспечивает две функции. Его можно контролировать, чтобы определить, находится ли устройство в состоянии теплового отключения, и его можно принудительно установить на низкий уровень, чтобы отключить выходной каскад и эффективно отключить нагрузку. OPA549 доступен в 11-выводном корпусе. Его медная основа позволяет легко крепиться к радиатору для отличных тепловых характеристик. Работа указана в расширенном промышленном температурном диапазоне от –40 ° C до + 85 ° C.
Хотя конструкция OPA549 допускает выходные токи до 10 А, не рекомендуется, чтобы устройство работало непрерывно на этом уровне. Максимальная допустимая длительная сила тока составляет 8А. Непрерывная работа OPA549 при выходных токах, превышающих 8A, ухудшает долговременную надежность.

opa549_2.jpg

 


Источник: http://www.electronics-lab.com/

 

Импульсный блок питания 1000W на IGBT транзисторах

(16 голосов)

Силовая часть  собрана по мостовой схеме на мощных IGBT транзисорах B1- B4 (на схеме отсутствует ЭМИ фильтр). D1-D4 - диодный мост. R6 и RS1 - схема плавного включения,  обеспечивает постепенный заряд фильтрующего конденсатора С3, исключая бросок тока. С5, R7, R8 - схема запуска ШИМ контроллера. С2, R10 - демпфирующая цепь. LR1-LR2, D5-D8, R9, WR - регулировка выходного тока.

   1200w_1.jpg

Список радиодеталей силового блока:

Предохранители
F1- 5A

Транзисторы  IGBT
B1, B2, B3, B4 – G20N60
 
 Диоды
D1, D2, D3, D6 – 6A10 ( 6A 1000V)
D7, D8, D9, D10 – 4148

Конденсаторы
C1 – 2,2uF 630V
C2 – 332  630V (3300pF, 3,3nF, 0,0033 uF )
C3 – 600uF 400V, электролитический
C4 – 220uF 400V, электролитический
C5 – 22uF 400V, электролитический
C6 – 104 (100nF, 0,1uF)

Резисторы
RB1, RB2, RB3, RB4 – 3,3K
R5 – 10K
R6 –100/10W
R7 – 10K/2W
R8 – 120K/2W
R9 – 150
R10 – 51/10W
RW – 510, подстроечный

Реле
RS1-  12V 10A

LR1, LR2 – трансформатор тока
ферритовое кольцо 20*12*6  2000НМ, вторичная обмотка LR2 - 100 витков провода 0,12- 0,15 мм2,  первичная обмотка  LR1— перемычка, пропущенная через кольцо.

1200w_6.jpg

 

 

PM1  Блок ШИМ контроллера собран на микосхемах TL494 и IR2181, способен управлять мощными IGBT или MOSFET транзисторами с током до 60А. С помощью этого блока возможно построение мощного блока питания по мостовой схеме от 1 до 3 кВт.

   1200w_4.jpg

 1200w_5.jpg

 

Список радиодеталей ШИМ контроллера:

Микросхемы
TL494
IR2181 – 2шт.

Диоды
UF 407 – 2шт.
Zener 18V

Конденсаторы
224 (200n, 0,22uF) – 3шт
103 (10n, 0,01uF) – 2шт.
102 (1000pF, 1n) – 1шт.
100uF*35V – 1шт.
100uF*16V – 1шт.

Резисторы
10 – 4шт.
51 – 1шт.
1К – 4шт.
2К – 5шт.
10К – 1шт
15К – 1шт.
82К – 2шт.

 

Вторичные цепи с однополярным питанием и силовой трансформатор

1200w_2.jpg

Силовой трансформатор изготовлен на сердечнике ЕЕ55 материал N87 . Первичная обмотка N1 - 0,35*6=35 витков, N2,N3 - 0,55*10=6+6 витков, N4-0,55=3 витка, N5 - 0,55=2 витка.

Дроссель L1 изготовлен на сердечнике ЕЕ55 материал N87 0,55*20=9 виков

Стабилизатор V1 - 12V, питание вентилятора и реле Rs1. Стабилизатор V2 - 18V, питание Шим контроллера. WR1 - регулировка выходного напряжения.

 

 Вторичные цепи с двухполярным питанием и силовой трансформатор

 1200w_3.jpg

   

Силовой трансформатор изготовлен на сердечнике ЕЕ55 материал N87 (при расчете программой Lite-CalcIT, размер сердечника: E 42/21/20 N87) . Первичная обмотка N1 - 0,35*6=35 витков, N2,N3 - 0,55*4=9+9 витков, N4-0,55=3 витка, N5 - 0,55=2 витка.

Дроссель L1а L1b  изготовлен на сердечнике ЕЕ55 материал N87 0,55*10=9+9 виков (противоположное направление намотки).

Стабилизатор V1 - 12V, питание вентилятора и реле Rs1. Стабилизатор V2 - 18V, питание Шим контроллера. WR1 - регулировка выходного напряжения.

 

 

 

 

 
Загрузка...