捷联惯性测量装置论文主题（一）：三轴一体化光纤陀螺数字信号处理器

小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置的研究与设计本文主要介绍了由新型的光纤陀螺组成的小型化捷联惯性测量装置的研究与设计。该装置由三轴一体化光纤陀螺组合、三个石英挠性加速度计、DSP信号处理电路(包含V/F转换电路输出脉冲的计数器)、V/F转换电路、功放电路板、电源模块和机械结构构成。其工作原理如下：三轴一体化光纤陀螺组合的三个线圈与三个石英挠性加速度计安装在三维空间支架上，分别输出角速度和加速度信号，通过DSP完成姿态解算、导航解算和自动驾驶仪解算，然后DSP发出执行命令，通过功放电路板驱动执行部件来完成飞行控制。其中功放电路板由其它单位承担制作任务，并与本文研制的小型化捷联惯性测量装置联调后，一起交与总体实现导弹的制导系统。其中三轴一体化陀螺组合由三轴一体化集成光学表头和陀螺信号处理电路组成。光学表头部分将三个敏感线圈安装在三维空间支架上，它电路，最终输出与角速度成正比的数字信号。三个石英挠性加速度计输出经V/F转换电路后为脉冲信号，经过DSP信号处理电路上的计数器后变为数字信号，此数字信号可由DSP读取进式。模拟火控系统装订参数、陀螺及加速度计仿真信号、陀螺及组合内部的温度信号由多通道A/D进行采样。模块的软件部分是系统的核心部gyro(FOG).Thesystemiscomposedof3-axisintegamplifyingelectricboard,electricsourcemoduleandmechanicalframachievesattitude,navigationandorderisgiventofulpoweramplifyingcircuit.Amongthechargeofanothercompany,adeliveredtogetherwiththelchangedintopulsebyV/FtransfeTheDSPsignalprocessingcircuitincludesDSPdigitalFPGA,UART,interfaceARDSPperipherychips,andbuildsthreeroutefrequencysamplecounterofDopplerRadar.InterfaceARINC429minterfaceRS422accomplishestheoutputofthedigitalsignal.Optionaloftheanaloguearm-contccelerators,andthetemperatureinsidethegyrosandtheinnerintegratetRelatedsoftwareissomewhatthehardcoreofthewholesystem,involvesdaKeywords:strapdownIMU,3-axisintegratedunit,fiberopticgyro,digital英文全称中文全称布里渊光纤陀螺DigitalSignalProc光纤陀螺FieldProgrammableGate中断允许寄存器干涉式光纤陀螺谐振腔光纤陀螺StrapdownInertialNavigati 1 2 2 21.2.3发展趋势 5 61.3.1.对陀螺的要求 6 61.3.3.对惯测组合的要求 7 8第二章捷联惯性测量装置的组成及原理 9 9 92.3姿态矩阵 2.4.2速度计算 2.4.3导航计算 2.5.1组成 2.5.2功能 2.6本章小结 第三章三轴一体化光纤陀螺技术 3.2.1萨格奈克效应 3.3.1对外接口 3.3.2三轴一体化光纤陀螺误差模型 3.4本章小结 第四章加速度计的选用与V/F转换技术 4.1引言 4.3V/F转换电路 404.3.1V/F转换电路基本原理分析 414.3.2V/F转换电路设计 42 第五章导航计算机板的设计 46 47 5.3.3时钟电路设计 5.3.4存储器的设计 5.4.26路D/A输出信号的设计 5.4.4RS422串口通讯的实现 63 第六章系统软件设计 6.1系统软件开发环境CCS的介绍 6.2汇编语言和C语言的混合编程 6.2.1混合编程的方式 6.2.2混合编程的接口规范 7.1前言 7.2数字输出的测试软件 7.3.1X轴陀螺的测试数据 7.3.2Y轴陀螺的测试数据 7.3.3Z轴陀螺的测试数据 7.3.4测试结果分析 7.4本章小结 研究工作的目的意义 主要研究成果 对今后工作的设想 攻读学位期间发表的学术论文目录 参考文献 第一章绪论捷联惯导系统是将加速度计和陀螺仪直接安装在载体上，在计算机中实时计算姿态矩阵，即计算出载体坐标系和导航坐标系之间的转换关系，从而把载体坐标系的加速度信息转化为导航坐标系下的信息，然后进行导航解算。由于其具有自主性强、连续输出、机动灵活、成本低和体积小等优点，在惯导系统中占有优势。因此，大量的战术武器和舰艇、飞机、战车的导航系统采用捷联式系统。捷联惯性测量装置(IMU)是惯导系统的核心器件，IMU输出的精度在很大程度上决定了系统的精度，其由陀螺仪和加速度计两种惯性器件组成。因为陀螺仪的漂移误差和加速度计的零位偏值是影响惯导系统精度最直接的和最重要的因素，所以如何改变惯性器件的性能，提高惯性组件的测量精度，特别是提高陀螺仪的测量精度，一直是惯性导航领域研究的重点。第2次世界大战后期，德国人率先采用简单的惯性仪表作为近程弹道导弹V-2火箭自主式制导系统的核心部件，随后，美苏两国进入了战后长期冷战的军备竞赛时期。随着各种战略战术导弹、空间技术、航空、航海及陆地战车等军事装备的发展和不断完善，惯性技术也得到了空前的发展与进步。在长达30多年的时间内，陀螺漂移从10°/h左右提高到0.000015°/h,几乎提高了6个数量级，但真正工程应用中的陀螺仪却长期停留在0.001°/h左右。陀螺仪的种类很多，包括机电的、激光的、光纤的、压电的和微机械的等等。各种陀螺仪都具有自身的优点。但到目前为止，在众多类型的陀螺中，光纤陀螺仪更受到各种应用的关注。光纤陀螺具有大动态、预热时间短、使用寿命长等优点，广泛应用于航空、航天和车辆的组合导航系统中。在国外，0.01°/h～1°/h的工程样机已用于飞行器惯性测量组合装置。美国利顿公司已将0.1°/h的光纤陀螺仪用于战术导弹惯导系统。新型导航系统FNA2012采用了1°/h的光纤陀螺仪和卫星导航GPS。美国国防部决定光纤陀螺仪的精度1996年达到0.01°/h;2001年达到0.001°/h;2006年达到0.0001°/h,有取代传统的机械陀螺仪的趋势。11.2本课题研制背景捷联惯导系统由于具有结构简单、可靠性高、成本低和体积小等优点。因此，大量的战术武器和舰艇、飞机、战车的导航系统采用捷联式系统，包括由挠性陀螺、激光陀螺和光纤陀螺组成的系统2。光纤陀螺具有大动态、预热时间短、使用寿命长等优点，广泛应用于航空、航天和车辆的组合导航系统中。由光纤陀螺组成的陆地导航系统已有产品问世，如德国的LLN-96型系统³。据统计，美国从1983年到1994年的10余年间，各类惯性陀螺仪由86%下降到35%,激光陀螺仪由14%略增加到16%,并从1988年开始未见上升趋势，而光纤陀螺仪则由0%上升到49%。4]目前我国光纤陀螺捷联惯导系统进入实用化阶段，已在多个导弹和卫星型号中进行了飞行试验，取得非常好的效果，不久将批生产。我国武器装备“机械化、信息化、制导化”的发展方向为光纤陀螺的应用提供了广阔的发展空间，相信各类高性能光纤陀螺在我军武器装备上将被大量应用，为提高我军战术、战略精确打击能力做出贡献。小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置的研究与设计是航天时代电子公司与上海航天局八零三所针对某型号的合作课题。希望通过本课题，完成光纤陀螺捷联惯性测量装置研究与设计，并能进入批量生产阶段，早日装备部队。1976年，美国犹他大学的Vali和R.W.Shorthil首次提出了光纤陀螺的概念。它标志着第二代光学陀螺——光纤陀螺的诞生(第一代光学陀螺为激光陀螺)。光纤陀螺采用的是Sagnac干涉原理，用光纤绕成环形光路并检测出随转动而产生的反向旋转的两路激光束之间的相位差，由此计算出旋转的角速度。与机电陀螺或激光陀螺相比，光纤陀螺具有如下显著特点：①无运动部件，仪器牢固稳定，耐冲击和抗加速度运动；②绕制的光纤增长了激光束的检测光路，使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级，从而有效地克服了激光陀螺仪的闭锁问题；③无机械传动部件，不存在磨损问题，因而具有较长的使用寿命；④相干光束的传播时间极短，因而原理上可瞬间启动；⑤易于采用集成光路技术，信号稳定可靠，且可直并与计算机接口联接；⑥具有较宽的动态范围，约为2000°/s;⑦结构简体积小，质量轻。光纤陀螺就原理与结构而言，可以将其分为干涉式光纤陀螺(IFOG)、谐振腔光纤陀螺(RFOG)、布里渊光纤陀螺(BFOG);从检测相位的方法看，也可将其分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两类。光纤陀螺不仅具有环形激光陀螺的各项优点，而且在某些方面还优于环形激光陀螺，无论在军用还是民用领域里都拥有极强的竞争能力和广阔的潜在市场。5光纤陀螺仪的突出特点使其在航天航空、机载系统和军事技术上的应用十分理想，因此受到用户特别是军队的高度重视，以美、日、法为主体的光纤陀螺仪研究工作已取得很大的进展。光纤陀螺仪研究工作大部分集中在干涉式，只有少数公司仍在研究谐振式光纤陀螺。光纤陀螺的商品化是在上世纪90年代初才陆续展开，中低精度的光纤陀螺(特别是干涉式光纤陀螺)己经商品化，并在多领域内应用；高精度光纤陀螺仪的开发和研制正走向成熟阶段。美国是全球率先研制光纤陀螺的国家，承包商、大学及政府代理机构都在开发相Laboratory公司，斯坦福大学等，主要服务于美国军队和航天航空部门，而其中以以下3家机构最为出众。(1)Honeywell公司Honeywell公司是环形激光陀螺的先驱，也是光纤陀螺的有力竞争者。其生产的干涉式光纤陀螺规格齐全，从战术级(1°/h～10°/h)到导航级(0.003°/h～0.01°/h)、战略级(0.001°/h)都具备。该公司的高精度光纤陀螺采用2km～4km的保性度和动态范围(偏置精度0.00023°/h,随机游走角0.00009°/h¹/²,标度因数0.3×10⁶)。现在，Honeywell公司的研究重点已经从战术级的光纤陀螺转移到高精度、战略级光纤陀螺(如高精度消偏型陀螺)在姿态与航向参考系统的应用研究上。该公司的导航系统部门是于2001年收购原Litton公司的主要部门而成立的。级等，在中、低等精度的光纤陀螺领域已相当成熟并产品化，如LN200,LN250,KVH工业集团的光纤陀螺研制是于1997年在原有的导航与惯性测量系统基础上日本是光纤陀螺研究生产的大国。日本航天航空电子(JAE)公司、三菱 (Mitsubishi)公司、日立电缆在1991年成功研发世界上第1套用于警车的FOG导航系统。另外，JAE公司还积极我国也非常重视光纤陀螺技术的研究，上世纪80年代后，许多大学和研究所相继启动光纤陀螺的研发项目，如航天工业总公司所属13所和上海803所、国防科技大学、清华大学、浙江大学等，也取得了一定的成绩，如1996年，航天总公司13所成功研制采用Y分支多功能集成光路、零偏稳定性达0.4°/h全数字闭环保偏光纤陀螺，浙江大学和Honeywell公司几乎同时发现利用消偏可提高精度等。国内的光纤陀螺研制水平虽然与国际水平有一定距离，但已具备或接近中、低精度要求，并在近年来开始尝试产业化。此外，国内一些企业亦尝试与国外科研机构合作(如乌克兰某大学),生产光纤陀螺相关产品。先进微电子与光电子技术的发展，如光电集成和光纤陀螺专用光纤的发展，加速了光纤陀螺的小型化和低成本化。现代干涉式光纤陀螺每轴都是使用发射/接收集成模块和分束/调制集成模块，而三轴的光纤陀螺发射/接收集成模块已在实验室研制成功，它的3个感应轴使用同一个SLD光源，并把6个调制器、3个分束器、3个探测器集成到同一个片子上，整个模块小于5cm×2cm×2cm。可以预期，下一代光纤陀螺商业化后，光纤陀螺在小型化、集成化程度将有很大的提高，价格上将有很大的下降。全球定位系统的先天性缺陷，如信号易被高大建筑物衰减、电子地图的局限性等，影响了全球定位系统的导航准确率，所以，在全球定位系统基础上安装惯性导航系统就成为一个理想的配搭，惯性导航系统/全球定位系统特别是捷联式惯导系统是现在导航技术的研究热点。在惯性导航系统陀螺的选择上，光纤陀螺受到了微机械/微光电机械陀螺的挑战。由于工作原理的不同，微机械式陀螺构成的惯性导航系统的尺寸要比光纤陀螺小得多，价格也比光纤陀螺低得多。这样使微机械陀螺在中低级精度导航受到欢迎。光纤陀螺和微机械式的陀螺的研制是为了替代旧式机械陀螺和现有大部分激光陀螺的应用，只保留激光陀螺在高灵敏度高可靠性领域的小范围应用。长远来看，微机械/微光电机械将主宰中、低等级别的导航应用，而光纤陀螺将以优异的性能在策略级应用上处于统治位置。3.标准化“IEEEStd95221997(R2003)”。总而言之，光纤陀螺今后的研究趋势可归纳为如下：(1)采用三轴测量代替单轴，研发多功能集成光学芯片、保偏技术等，加大光纤陀螺的小型化、低成本化力度；(2)深入开发中、低精度光纤陀螺的应用，特别是民用惯性导航技术；(3)加强高精度级纤陀螺的技术与应用研究，开发新型的光纤陀螺BFOG和RFOG等。本任务的目的就是顺应光纤陀螺的发展趋势，研制满足系统要求的小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置。1.3技术指标要求a.线性测量范围：b.随机漂移：c.标度因数：d.标度因数非线性：±0.01°/s~±300°/s≤5000ppm(1o)(模拟量)≤500ppm(1o)(数字量)g.频带：≥70Hz(最终解调量输出，非速率陀螺输出);a.线性测量范围：b.随机漂移：c.标度因数：d.标度因数非线性：≤5000ppm(1o)(模拟量)≤500ppm(1o)(数字量)≥100Hz(最终解调量输出，非加速度输出);a.启动时间(从加电到稳态输出)<6s瞬态：27V100W。沿俯仰、偏航方向安装精度不低于0.01°沿纵向方向安装精度不低于0.02°需要有角速度和线加速度仿真功能，供系统回路测试仿真用。通过对外接口加注角速度模拟信号和线加速度模拟信号，分别和实测得到的角速度和线加速度模拟量求和，求和后一路输至导航控制计算机板相应A/D口进行采集，另一路经电阻匹配隔离后输出至捷联惯性测量装置对外接口，具体参见图1-1。角速度和线加速度仿真通道的比例因数为1.00±0.1。角速度模拟量输出(去计算机板)电路角速度模拟量输出(去100芯插座)线加速度模拟量输出(去计算机板)电路线加速度模拟量输出(去100芯插座)图1-1组合仿真功能示意图1.4本论文的主要内容在本课题之前，作者曾参与光纤陀螺测试、光学元器件测试、光源驱动电路研制、光纤陀螺信号处理电路研制等工作，并学习掌握了大量DSP相关的应用设计知识，作者本科为自控惯导专业，这些为光纤陀螺捷联惯性测量装置的研制开发提供了很大的帮助。小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置的总体设计，导航控制计算机(即DSP数字信号处理模块)的研究与设计，V/F转换电路的研究与设计，光纤陀螺建模补偿研究，捷联惯测测试软件设计等均由作者设计完成。在研制过程中，同事们参与了系统设计，三轴一体化陀螺技术研制与设计，二次电源设计，整体结构设计和测试方面的工作。本论文分为七个章节，第一章绪论，概述了捷联惯导系统的发展过程及光纤陀螺的发展历程，介绍了本研究课题的背景及系统要求；第二章阐述了小型化光纤陀螺捷联系统组成，工作原理及建模补偿；第三章介绍了三轴一体化光纤陀螺技术；第四章介绍了加速度计选取及V/F转换设计；第五章主要介绍了数字信号处理模块硬件的设计与实现；第六章介绍了数字信号处理模块软件的设计与实现；第七章介绍了系统的2.1惯性导航的基本概念导航就是正确引导航行体沿着预定的航线在规定的时间内到达目的地。为了完成这个任务，需要随时知道导航体的瞬时地理位置、航行速度、航行体的姿态航向等导航参数；导航系统只提供各种导航参数，不直接参与控制，是一个信息处理系统，即把导航仪表所测量的航行信息处理成需要的各种导航参数；航行自动控制(制导)系统是由导航系统和自动驾驶系统组成的闭环系统，即把导航系统提供的导航信息转换成对航行体航行的控制信息送给白动驾驶仪系统，通过自动驾驶仪系统白动控制航行体的航行。惯性导航是一种自主式导航方法。依靠自身(惯性器件：陀螺和加速度计)完成导航任务。和外界无光、电联系。惯性导航的基本原理是以牛顿力学定律为基础，在飞行器内用导航加速度表测量飞行器的加速度，通过积分运算得到飞行器的速度和位置信息。具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量、不受干扰、隐蔽性好的特点，且惯导系统能连续地提供载体的全部导航、制导参数(位置、线速度、角速度、姿态角),故广泛应用于航天、航空、航海领域，特别是军事领域。原点在地球中心，Z轴沿地球自传轴方向，Xi,Y₁轴在赤道平面内，指向恒星方向，不随地球的自传而变化。这个坐标系是惯性系统的参考标准。原点在地球中心，Z.轴和地球自传轴重合，X,Y轴在赤道平面内，其中X指向零度子午线，该坐标系和地球固联。指向地球中心(即和重力方向一致),地理坐标系相对地球坐标系的方位关系就是飞行器的地理位置经纬度。图2-1惯性、地球、地理坐标系Figure.2-1Theinertia,earth,geo图2-2载体坐标系载体坐标系和飞行器固连，坐标原点在飞行器重心，X沿飞行器的纵轴方向，Y沿飞行器的竖轴向下。载体坐标系相对地理坐标系的方位为飞行器的姿态和航向。以上各坐标系均为右手直角坐标系，见图2.1和图2.2导航需要的参数有很多，如飞行器的瞬时地理位置、地速、飞行器的姿态和航向、偏流角、已飞距离、待飞距离、航迹角等。在这些导航参数中，最基本的是飞行器的飞行器的姿态和航向实际上就是载体坐标系X。Y。Z和地理坐标系NED之间的方位关系。取ONED(北东地)为地理坐标系(n系)为参考坐标系，0X,Y.Z为载体坐标系(b系),0X,为载体纵轴，陀螺仪的测量轴G、G、G₂分别与载体坐标系的X轴、Y。轴、Z轴对应。如图2-3所示，ψ、θ、x分别为航向角、俯仰角和倾斜角。9载体坐标系与地理坐标系的关系如下所示：其中C为姿态矩阵，如果知道了姿态矩阵的元素值，则可以计算出飞行器的姿态和航向角1。即在捷联惯导系统中关于姿态矩阵的算法有以下三种：三参数法、四参数法和九参三参数法也叫欧拉角法，通过求解微分方程可以直接得到飞行器的航向和姿态角，由此得到的姿态矩阵永远是正交阵，不存在非正交误差。但是由于微分方程中包含三角函数的运算，且当θ=90度时，存在奇点，因此不能用于全姿态飞行器。九参数法也叫方向余弦法，可以全姿态工作，但需要解算九个联立的微分方程，计算量较大，所以通常采用四元数法。四元数是由一个实数单位1和一个虚数单位i、j、k组成的含有四个元的数，其三种表示形式为第13页其中Q为四元数是一个复数，u为虚数单位矢量，α为Q与实轴的夹角。根据欧拉定理，可以构造四元数Q和Q°,其中θ为欧拉角，u表示欧拉轴向的单位矢量，R。为空间矢量在地理坐标系上的四元数映像，R.为空间矢量在载体坐标系上的四元数映像。四元数与坐标变换之间的关系可以表示为：R₆=QRQ四元数与姿态矩阵之间的关系可以表示为：设t时刻动系0XY₆Z以角速度w绕相对定系0X.Y。Z.转动，则Q为Q在b和n上Q°=qob+q₁bi+q₂bj+q₃bk=qon+qi四元数的微分方程可以表示为：如果写成矩阵的形式就是即利用毕卡逼近法求得微分方程的解析解，可得或简单写为其中Q(0)、q(0)为上依次计算的四元数。在计算机中用迭代法完成解算。具体的解算公式如下所示2:w₆为陀螺输出角速度在载体坐标系的投影，则在一个采样周期内，陀螺输出的角增量为：即当组合体向上时，陀螺组合的安装坐标系与载体坐标系的关系为：通过消除转动不可交换性误差后得到：其中△θ₀,△θ₁分别为上次和本次解算出来的△O补偿地球自转带来的误差：为地球自传角速度，φ为当地纬度公式2-11可进一步分解为：级数展开后取4阶近似，S、C计算公式如下：由公式2-18计算四元数并进行姿态解算：其中q'为上一次计算的四元数，归一化得到：然后由公式2-5计算得到姿态矩阵Ch,再根据公式2-2即可求得姿态角。由比力微分方程：计算载体的地理速度，式中：于"=C"是加速度计的输出，由于加速度计固连在载体上，因此需要把原始输出子预转换为于；20“×V”哥式加速度，由于地球自传和载体运动的合成而形成；可”×V”牵连加速度，由于载体在地球表面运动而形成；g”重力加速度矢量，在地球表面为：g"=[0,0,g]"。通常把-(20”+0”)ד+g”项称为有害加速度，必须从加速度计等效输出中扣除，方能得到实时的载体速度V”。V”@加速度计组合无体化光纤陀螺组合弹体0攻角αChV/F石图2-4光纤陀螺捷联惯导组合原理框图由于载体在地球表面运动，因此定位计算时必须考虑地球曲率的影响，以经纬度和高度作为定位单位，其微分方程为：2.5组成及功能动驾驶仪的执行部分。其中软件部分包括系统的初始化和逻辑控制、陀螺的建模补偿、接口接口陀螺组合信号模块二次电源模块加表图2-5方案设计框图Figure.2-5Theschematicdiagramofsystemdes度分量和视加速度分量，以模拟电压或数字量形式上传给导航控制计算机，供飞行控制及导航解算用；同时导航控制计算机接收从飞机火控系统下传的火控数据，以供火控解算；此外，捷联惯性测量装置内部预留一定空间以安放某所研制的功放电路板，最终完成为一个完整的捷联惯导控制组合。三轴闭环光纤陀螺和三只石英挠性加速度计安装在三轴正交的结构支架上，组成三轴惯测组合，组合安装在弹体上见图2-6。图2-6导弹尾视方向坐标OXIY1Z1为弹体坐标系，OX1aYlaZ1a为执行坐标系，惯测组合坐标系与弹上执行坐标系重合。OXla正向(滚动陀螺)、OZ1a负向(俯仰陀螺)、OYla正向(偏航陀螺);三只石英挠性加速度计的敏感轴正向分别为OXla正向(纵向加速度计)、OZ1a负向(偏航加速度计)、OYla负向(俯仰加速度计)。惯性组合测量绕执行坐标三个轴的转动角速度和沿执行坐标三个轴的加速度。图2-7外形结构示意图小型化光纤陀螺捷联惯性测量装置的结构尺寸为Φ186.5mm×97mm大小，具体形状见图2-7。在其壳体底部安装一个接口(100芯接插件)包括：一次电源输入，陀螺及加表的模拟数字仿真输入，火控系统模拟装订参数、数字式装订参数(ARINC429接口)、状态量装订参数输入，多普勒雷达信号输入，舵锁信号输出，>@>@NTI2NTπ22A/DADDAA/D实现见图2-8、图2-9。由于任务的主要承制单位采用的是挠性陀螺方案输出为模拟>于A>于A2仿真2讠娄名仿真A/D图2-9加速度计仿真模块Figure.2-9Theemulationmodule>NTINTπ@数字仿真图2-10实际的光纤陀螺仿真模块Figure.2-11TheactualemulationmoduleAA计数)器A/DA/D图2-11实际的加速度计仿真模块Figure.2-11Theactualem输入电源的要求见第一章第三节对惯测组合的要求。捷联惯性测量装置输出的±DC/DC转换为±5V和±15V,转换后的+5V和±15V从组合对外接插件上相应管脚输出，以利监测。±15V电源共用一个地，±5V电源的地与±15V电源的地线不共用，相互独立。表2-1电源指标电源名称电压范围V纹波范围mV输出功