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電源電路設(shè)計原理范文1

摘 要：該文根據(jù)高壓電機(jī)定子繞組的特點(diǎn)，針對現(xiàn)有方法只能判斷一相定子繞組的局部放電量，無法具體定位絕緣薄弱點(diǎn)這一問題，設(shè)計了聲電復(fù)合信號處理電路，配合已有的脈沖電流法來判斷局部放電位置，從而實(shí)現(xiàn)脈沖電流法進(jìn)行定相、聲電復(fù)合傳感器定位的目的。

關(guān)鍵詞：定子繞組 絕緣薄弱點(diǎn)定位 信號調(diào)理

中圖分類號：TP13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0042-03

高壓電機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的核心部分，其可靠性對工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)作起著重要作用。高壓電機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的因素是很多的，但是其定子繞組的絕緣問題是其主要因素之一。由于電機(jī)的長期運(yùn)轉(zhuǎn)，其定子繞組開始慢慢老化，久而久之出現(xiàn)絕緣薄弱點(diǎn)。因此，分析高壓電機(jī)定子繞組老化過程、研究定子繞組局部放電的物理化學(xué)現(xiàn)象和研制定子繞組絕緣薄弱定位裝置對高壓電機(jī)的可靠運(yùn)行和減少維修成本起著重要的作用。

該課題的主要研究內(nèi)容是利用局部放電下絕緣薄弱點(diǎn)產(chǎn)生的電磁信號和超聲信號，設(shè)計一種具有抗干擾的前段聲電信號調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，配合上位機(jī)軟件顯示繞組絕緣薄弱點(diǎn)局部放電下的電磁信號和超聲信號。

1 聲電信號調(diào)理電路結(jié)構(gòu)框圖

聲電傳感器所接受到的兩路電信號存在信號強(qiáng)度小、噪聲大等問題，所以首先需要信號處理電路對這兩條路電信號進(jìn)行放大和濾波處理。如圖1所示，前段聲電信號調(diào)理電路包括：阻抗匹配電路、前置放大電路、積分電路、電磁信號傳感器的積分電路、帶通濾波電路、后級放大電路和電源模塊組成。因為電磁信號探頭所輸出的電信號是原信號的微分形式，通過積分電路可以還原成原始信號，提高信號采集的準(zhǔn)確度。

2 阻抗匹配電路與共模干擾抑制

2.1 阻抗匹配電路

該課題采用Burr-Brown公司的OPA2132UA運(yùn)算放大器。OPA2132UA運(yùn)放內(nèi)部有兩個放大單元，采用雙電源供電，具體特性如以下幾點(diǎn)。

（1）帶寬范圍：8 MHz。

（2）高轉(zhuǎn)換率：20 V/μs。

（3）輸入電壓：±2.5～±18 V。

（4）低噪聲：（1 kHz）。

（5）低失真率：0.00008%。

超聲信號傳感器的通帶范圍為40～100 kHz，電磁信號傳感器的通帶范圍為100kHz～1 MHz。圖3為OPA2132UA運(yùn)放的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)，所以選用的運(yùn)算放大器在上述兩個通帶內(nèi)具有低噪聲、高靈敏度、相位變化平穩(wěn)的特點(diǎn)。

2.2 雙芯屏蔽線共模干擾信號的抑制

圖2為雙芯屏蔽線傳輸信號的原理圖。其中，電阻R1、R2，電容C1、C2以及與放大器C相連的屏蔽線組成的電路是雙芯屏蔽線的等效電路，Uc為共模干擾信號，放大器A、B、C是用OPA2132UA構(gòu)成阻抗匹配電路，放大器D為前置差分放大芯片。

當(dāng)共模干擾信號是直流信號作用在傳輸線上時，Uc1=Uc2，經(jīng)過電壓跟隨器A與B后可得，UA=UB，因為放大器C是差分放大，所以U0無電壓輸出，由此可見前置放大電路具有初步的抗共模干擾的作用。

當(dāng)共模干擾信號是交流信號時，UC1與UC2的電壓為式1與式2。當(dāng)R1C1=R2C2時，UA=UB，UO無電壓信號輸出；當(dāng)R1C1≠R2C2時，UA≠UB，而Ug=（UA +UB）/2，Uc3=Ug，所以Ug=（UA +UB）/2。此時，屏蔽線上等電位勢為Uc3，電容C1與C2上就會形成電勢差，UC1和UC2會分別趨向于UC3，即UC1與UC2的差距越來越小，UA≈UB，U0無明顯電壓信號輸出。

綜上所述，雙芯屏蔽線能有效抑制傳輸線上的共模干擾信號。

3 電磁信號傳感器的積分電路

3.1 確定時間常數(shù)τ

積分電路的積分速度由時間常數(shù)τ所決定，其中τ=RCf。電磁信號傳感器所接受到的局部放電信號是一系列的脈沖信號，放電間隙短，信號頻率高，因此，在τ值的確定上選擇較小的值就行。同時τ值也不能小于放電間隙時間，導(dǎo)致積分電路飽和。這里取τ=1。由于積分電路的輸入電阻為R，所以往往希望R的值大一些，這里取R=10 kΩ，因此，Cf=0.1μF。

3.2 確定Rp

電阻RP為運(yùn)放的平衡電阻，用于平衡運(yùn)放的偏置電流，一般取Rp=R=10 kΩ。

3.3 確定Rf

通常在積分電路的輸入輸出端并聯(lián)電阻Rf，其目的是避免積分電路漂移導(dǎo)致信號的失真。為了減小誤差，取Rf≥10R=100 kΩ。

3.4 選擇運(yùn)算放大器

榱巳躉運(yùn)放放大器對積分電路的影響，選擇寬帶范圍廣，低噪聲和低失真率的運(yùn)算放大器。該課題選用和阻抗匹配電路相同的運(yùn)算芯片OPA2132UA。

OPA2132UA運(yùn)算放大器帶寬范圍：8 MHz；轉(zhuǎn)換率：20 V/μs；低噪聲：（1 kHz）；低失真率：0.00008%，符合上述要求。

4 帶通濾波器的電路設(shè)計

如圖3所示為帶通濾波器的基本結(jié)構(gòu)，其中低通部分的截止頻率為f1，高通部分的截止頻率為f2，在設(shè)計時應(yīng)f1>f2，此時帶通濾波器的通帶為f=f1-f2[1]。

該課題選用Linear（凌力爾特）公司的濾波芯片LTC1560-1和LT1364CS8。其中，LTC1560-1為低通芯片，LT1364CS8為高通芯片。

LTC1560-1具有如下特點(diǎn)：

（1）信噪比（SNR）：75 dB。

（2）通帶紋波（fCUTOFF）：±0.3 dB。

（3）阻帶衰減大于60 dB。

（4）截止頻率可調(diào)為500 kHz和1 MHz。

圖4為電磁信號通道的帶通濾波濾波器原理圖。低通濾波器LTC1560-1芯片的5號引腳接-5 V電源時截止頻率為1 MHz，高通濾波器LT1364CS8截止頻率為30 kHz。

超聲信號通道的帶通濾波濾波器原理圖。低通濾波器LTC1560-1芯片的5號引腳接5 V電源時截止頻率為500 kHz，高通濾波器LT1364CS8截止頻率為30 kHz。

5 前置放大和后級放大電路

電磁信號通道的帶寬為30 kHz～1 MHz，所以x擇儀器放大器INA217。INA217是一種低噪聲、低失真的儀器放大器，采用電流反饋的INA217有著較寬的通帶和在通帶范圍內(nèi)有著良好的動態(tài)響應(yīng)。具體參數(shù)如下：

（1）低噪聲：1.3 nV（在1 Hz處）。

（2）寬通帶：800 kHz，G=100。

（3）高的共模抑制：>100 dB。

放大器INA217的放大倍數(shù)為：

這里取RG=1 kΩ，G=11。此時，電磁信號通道的前置運(yùn)算放大器和后級運(yùn)算放大器相同。

超聲信號通道的帶寬為30～500 kHz，選擇低漂移、低功耗儀表放大器AD620AR。AD620AR是一款低成本，高精度儀表放大器，僅需要一個外部電阻來設(shè)置增益，增益范圍為1～10 000。此外，該課題采用的是8引腳SOIC封裝，尺寸小，功耗低，非常適合做放大電路使用。主要的特性如以下幾點(diǎn)。

（1）高增益：G=1～10 000。

（2）輸入電壓噪聲：9 nV（1 kHz）。

（3）帶寬：120 kHz（G=100）。

（4）共模抑制比：100 dB（最小值，G=10）。

放大器AD620AR的放大倍數(shù)為：

取RG=4.94 kΩ，G=11。此時，超聲信號通道的前置放大器和后級放大器相同。

6 結(jié)語

該文主要講述了前段聲電信號調(diào)理電路的構(gòu)成，前段聲電信號調(diào)理電路分為兩個通道，分別為電磁信號傳感器通道和超聲波傳感器通道。

這兩個通道所用的電路基本相同，電磁信號傳感器通道多了一個積分電路。由于電磁信號和超聲信號的頻率不同，所以在芯片的選型和電路的設(shè)計中兩通道存在一些差異。該文中的每種電路不僅介紹了怎樣選擇芯片型號，而且還給出了計算電阻電容方法。經(jīng)該系統(tǒng)處理后的兩路信號再傳輸?shù)降谒恼碌臄?shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，對這兩路信號進(jìn)行程控放大和AD轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理。

為了減小共模信號的干擾，在傳感器和信號處理電路之間采用了雙芯屏蔽傳輸線，并在信號處理電路中增加一組運(yùn)放電路，在共模干擾通過信號處理電路時可以很好地消除干擾信號。

參考文獻(xiàn)

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電源電路設(shè)計原理范文2

關(guān)鍵詞：解除保險；計時；電路

1 計時電路軟件設(shè)計

本文采用AT89C52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時計時功能。由某水下火箭彈彈道計算結(jié)果，經(jīng)分析可知，取計時時間為2s，2s后輸出解除保險信號。

1.1 計時實(shí)現(xiàn)過程

單片機(jī)長時間定時的基本實(shí)現(xiàn)方式是：將單片機(jī)的實(shí)時定時和軟件計數(shù)結(jié)合起來，用實(shí)時定時給軟件計數(shù)器提供基本的時鐘計數(shù)節(jié)拍，作為標(biāo)準(zhǔn)的軟件計數(shù)單位。設(shè)計中，外接晶體振蕩器的主頻為12MHz，此時，單片機(jī)的機(jī)器周期為1s，單片機(jī)的實(shí)時定時器最大定時時間是毫秒級的，在主頻為12MHz時，定時器1模式的量程大約為65ms，所以以50ms作為1s定時器的基本時鐘節(jié)拍，用軟件計數(shù)器進(jìn)行時鐘節(jié)拍計數(shù)，累計20次，則為1s。

對單片機(jī)資源進(jìn)行分配：（1）定時器T0產(chǎn)生50ms定時中斷，作為計時節(jié)拍，量程為65536，初值為65536-（50×1000）？滋s/1？滋s=15536=3CB0H。（2）寄存器R3作為節(jié)拍計數(shù)器，進(jìn)行50ms定時中斷的軟件計數(shù)，20個時鐘節(jié)拍為1s。（3）寄存器R2作為秒計數(shù)器，即軟件計數(shù)器，計時單位為秒。

1.2 計時流程圖

軟件流程圖如圖1所示。

2 計時電路硬件設(shè)計

2.1 計時執(zhí)行電路工作原理

計時執(zhí)行電路的工作原理圖如圖2所示，上電后，電源通過電阻R1向發(fā)火電容C1充電，當(dāng)C1被充滿電時，它兩端的電壓是高于電拔銷器的工作電壓的；但此時，晶閘管的控制極未接到解保信號，晶閘管處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)火電容C1不能向電拔銷器兩端放電，保險不會被解除。當(dāng)晶閘管的控制極接到解保信號時，晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)，電容立即C1開始放電，當(dāng)電拔銷器兩端的電壓達(dá)到工作電壓時，電拔銷器動作，保險解除[1]。

2.2 計時執(zhí)行電路的安全性與可靠性計算

執(zhí)行電路的安全性是指沒有解除保險指令，晶閘管應(yīng)處于完全的截止?fàn)顟B(tài)，電拔銷器不作用；可靠性是指收到解保信號，晶閘管立即導(dǎo)通，電拔銷器動作。

2.2.1 晶閘管的靜態(tài)電壓

晶閘管控制極的觸發(fā)電壓為0.8V。未上電時，晶閘管控制極的電壓保持在低電平狀態(tài)。上電后，發(fā)火電容C1充電，經(jīng)過約3R1C1時間之后，充電結(jié)束，但此時由于控制極未接到解保信號，其電壓仍為零，因此晶閘管仍處於截止?fàn)顟B(tài)。

2.2.2 電拔銷器獲得的能量

晶閘管控制級接到解保信號后0.8V，電路立即導(dǎo)通，電容開始向電拔銷器放電。電拔銷器獲得的能量為：

（1）

式中：W3為電拔銷器獲得的能量（J）；UDD是電路的供電電壓（V）；UH是晶閘管的陽極電壓（V）；RB是電拔銷器的內(nèi)阻；C1是晶閘管的動態(tài)內(nèi)阻；RT為發(fā)火電容（F）；tB是電拔銷器的作用時間（s）。

查取資料得到各項數(shù)據(jù)并帶入計算，得到結(jié)果為：

而電拔銷器作用所需的最小能量為：

（2）

由以上計算可知，在作用時間內(nèi)電拔銷器獲得的能量遠(yuǎn)大于其作用所需的最小能量，所以當(dāng)發(fā)火電容向電拔銷器放電完成時，電拔銷器獲得了足夠的能量，并將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，保險解除。

3 結(jié)束語

利用AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了電子計時功能，并設(shè)計了遠(yuǎn)距離解除保險執(zhí)行電路以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離解除保險功能。對執(zhí)行電路安全性與可靠性進(jìn)行了計算，結(jié)果表明，在作用時間內(nèi)電拔銷器獲得的能量遠(yuǎn)大于其作用所需的最小能量，所以當(dāng)發(fā)火電容向電拔銷器放電完成時，電拔銷器獲得了足夠的能量，并將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，保險解除。

參考文獻(xiàn)

[1]侯超.水下火箭彈引信系統(tǒng)分析及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京：南京理工大學(xué)，2008.

電源電路設(shè)計原理范文3

關(guān)鍵詞：紅外光電測距儀 公路 校檢

1、引言

公路工程施工校檢貫穿于公路施工整個過程，公路工程校檢對保證工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工等方面的質(zhì)量與安全都具有重要的意義。在公路工程建設(shè)的各個階段都需要進(jìn)行校檢，而且校檢的精度和速度直接影響到整個工程的質(zhì)量與進(jìn)度。公路工程施工校檢貫穿于公路施工整個過程，是公路施工主旋律的序曲、尾聲及和弦。因此，公路工程校檢對保證工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工等方面的質(zhì)量與安全都具有重要的意義[1,2]。

在紅外光電測距被發(fā)明之前,上世紀(jì)60年代公路施工校檢主要是由鋼尺測量，體力消耗量大，測量精度低。隨著光電技術(shù)的發(fā)展，紅外測距儀的出現(xiàn)，使得測量角、測距趨向光電化、自動化，并將測距儀和經(jīng)緯儀組裝在一起，實(shí)現(xiàn)了邊、角、高程聯(lián)合 [3]。紅外測距儀是一種采用相位法測距的高精度儀器，具有測距精度高、測量速度快、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，主要用于城市規(guī)劃、鐵路交通勘測、水電和工礦施工等工程測量所需要的先進(jìn)儀器[4,5]。

2、紅外光電測距儀的優(yōu)點(diǎn)與原理

2.1 優(yōu)點(diǎn)[6]

紅外輻射是惡自然界中存在最為廣泛的輻射。而大氣、煙云等可吸收可見光和進(jìn)紅外線但是對3～5μm和8～10μm的紅外線確實(shí)透明的，這兩個波段被成為紅外線的“大氣窗口”。同時，利用這兩個窗口，可以再完全無光的夜晚，在雨、雪等煙云密布的惡劣環(huán)境里，在強(qiáng)光的照射下，能夠清晰的觀察到校檢的目標(biāo)。

紅外光是一種電磁波，紅外光測距是利用光波作為載波傳輸測距信號以測量兩點(diǎn)間的距離的一種方法。與傳統(tǒng)的量距方法相比，紅外光測距具有精度高、作業(yè)快，幾乎不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 原理

紅外測距均采用相位法測距。如圖1所示，設(shè)用測距儀測定A、B兩點(diǎn)間的距離為D，在A點(diǎn)安置測距儀，在B點(diǎn)安置反射鏡，由儀器發(fā)射調(diào)制光波，經(jīng)過距離D到達(dá)反射鏡，再經(jīng)過反射回到儀器接收系統(tǒng)。如果能測出調(diào)制光波在距離D上的往返傳播的時間t，則距離D即可按下式求得：

式中C°為真空中的光速，n為大氣折射率。

在使用式(8)時，由于測相裝置只能測定不足一個整周期的相位差 ,不能測出整周期N值，因此只有當(dāng)光尺長度大于待測距離時，此時N=0，距離方可以確定。否則就存在多值解的問題。換句話說，測程與光尺長度有關(guān)，要想使儀器具有較大的測程，就應(yīng)選用較長的光尺。例如用10m的光尺，只能測定小于10m的數(shù)據(jù)。若用1000m的光尺，則能測定1000m的距離。但是由于儀器存在測相誤差，它與光尺長度成正比，約為1/1000。光尺長度越大，測距精度就越低。10m的光尺測距精度為±10mm，而1000m的光尺測距精度則達(dá)到±1m。為解決測程與精度之間的矛盾，目前多采用兩把光尺配合使用，一把的調(diào)制頻率為15MHz，光尺長度為10m，用來確定分米、厘米、毫米位數(shù)，以保證測距精度，成為“精尺”；另一把的調(diào)制頻率為150kHz，光尺長度為1000m，用來確定米，十米，百米位數(shù)，以滿足測程要求，稱為“粗尺”。把兩把尺所測數(shù)值結(jié)合起來，即可以直接顯示精確的測距數(shù)字。

3、紅外光電測距儀的誤差來源

誤差來源主要包括調(diào)制頻率誤差、氣象參數(shù)誤差、儀器對中誤差。

調(diào)制頻率誤差：由于儀器在使用中電子元件的老化，會使得原來設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生變化。

氣象參數(shù)誤差：測距是測定的氣象參數(shù)為大氣溫度t及氣壓p。氣象參數(shù)的測定并進(jìn)行改正只有在當(dāng)前參數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差很大時才有必要，但在精密測距時，卻是不容忽視的誤差來源。

儀器對中誤差：光電測距是測定測距儀中心至棱鏡中心的距離，因此，儀器和棱鏡的對中誤差有多大，對距離的影響就有多大。

4、公路建設(shè)中檢校應(yīng)用

4.1 公路中線的測量

公路中線測量是通過直線和曲線的測設(shè)，將公路的中線具體的測試到地面上去，并測出其里程。

用紅外光電測距儀校檢公路中線，宜采用紙上定線法。在大比例尺地形圖上定出路線，在圖上量取各交點(diǎn)（包括路線起點(diǎn)和終點(diǎn)）的坐標(biāo)，定出圓曲線的半徑和緩和曲線長度，據(jù)此計算路線各中樁的坐標(biāo)。然后將儀器置于實(shí)地布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)上，利用各中樁的坐標(biāo)，將其直接測設(shè)在實(shí)地上。

4.2 公路中線的測量

用紅外測距儀測設(shè)公路中線，一般先沿路線方向布設(shè)導(dǎo)線控制，然后依據(jù)導(dǎo)線進(jìn)行中線測設(shè)。用測距儀校檢是，為降低對中誤差和目標(biāo)偏心差對觀測坐標(biāo)的影響，一般均采用“三聯(lián)腳架法”。

三聯(lián)腳架法是一種提高導(dǎo)線測角和測距精度的一種措施，常用于精密短邊導(dǎo)線的測角和測距中。為了減弱儀器對中誤差和目標(biāo)偏心誤差對測角和測距的影響，一般使用三個既能安置測距儀，又能安置帶有覘牌（反射棱鏡）的基座和腳架，基座具有通用光學(xué)對中器。

5、總結(jié)

公路校檢中所有的數(shù)據(jù)應(yīng)該是詳實(shí)可靠的，不能有任何虛假，否則就會給后續(xù)工程的進(jìn)行帶來不可估量的損失。要滿足這些要求，除了需要專業(yè)人員的認(rèn)真細(xì)致之外，同時也需要高水平的校檢設(shè)備作為硬件支撐。實(shí)踐已經(jīng)證明，不僅在公路、而且在橋梁、輕軌、車站、港口、機(jī)場等城市建設(shè)設(shè)施及各種測量中，紅外光電測距儀正發(fā)揮著越來越不可替代的功能和作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]斌實(shí), 秉禮. 紅外測距儀的原理及其應(yīng)用[J]. 科技資訊：2003, 3：48-49

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電源電路設(shè)計原理范文4

[關(guān)鍵詞]激勵器 穩(wěn)壓電源 恒流源電路 過流保護(hù) 解決方案

在無線電視信號的傳送過程中,電視發(fā)射機(jī)是主要設(shè)備,起著不可替代的作用。它將視頻信號與伴音信號進(jìn)行載頻調(diào)制并放大到一定的功率,然后把已調(diào)波高頻振蕩經(jīng)雙工器送到天線,再以電磁波的形式輻射出去,發(fā)射機(jī)的功率越大電視信號的覆蓋范圍越廣。電視發(fā)射機(jī)由激勵器、功放單元、主控單元、電控單元、開關(guān)電源、無源部件、冷卻系統(tǒng)組成。其中激勵器的±12V穩(wěn)壓電源至關(guān)重要,穩(wěn)壓電源的性能好與不好,將直接影響電視圖像和伴音的質(zhì)量,影響激勵器的正常工作,也將決定發(fā)射機(jī)的故障率的高低。

在實(shí)際工作應(yīng)用中,我們發(fā)現(xiàn)激勵器±12V穩(wěn)壓電源電路存在兩個問題:一是其恒流源電路運(yùn)行不穩(wěn)定;二是其“過流保護(hù)”時而干擾正常工作。

原發(fā)射機(jī)的±12 V穩(wěn)壓電源原理圖如圖1所示。

圖中的BG6、BG7、BG8組成恒流源電路,作為差分放大器BG13的負(fù)載電阻,同時也是復(fù)合調(diào)整管中BG10上的偏置電阻。在實(shí)際工作中, BG7、BG8(3CG1D)很容易損壞,致使±12V穩(wěn)壓電源故障率高,工作也極不穩(wěn)定。由于在電路中BG6(2DH100)為恒流管,用萬用表的電阻檔測量其兩個管腳的正反向電阻時,呈現(xiàn)二級管正反向電阻特性。BG6(2DH100)在電路連接中,相當(dāng)于二極管“正極”的那個管腳接低電位,二極管“負(fù)極”的那個管腳接高電位,所以BG6在電路中工作時所呈現(xiàn)的內(nèi)阻為無窮大,又由于BG6為恒流管,BG6的輸出電流在數(shù)值上也是恒定不變的,正因此,造成BG7、BG8(3CG1D)很容易損壞。

圖1

解決方案:基于以上分析,將BG7、BG8從電路板中焊下,將BG6改接在BG10的集電極和基極之間,相當(dāng)于二級管正極的那個管腳接BG10的集電極,二極管負(fù)極的那個管腳接BG10的基極,這樣不僅避免了對BG7、BG8的損壞,也使恒流源電路運(yùn)行更安全穩(wěn)定。

如圖2所示。

激勵器±12V穩(wěn)定壓電源在工作中還存在著開機(jī)瞬間或連續(xù)撥動電源開關(guān)時,經(jīng)常出現(xiàn)電源本身發(fā)生“過流保護(hù)”現(xiàn)象,致使電源面板上的電表的表針反打,使發(fā)射機(jī)無法正常播出。經(jīng)過對電路原理(如圖1)的分析和反復(fù)實(shí)踐,終于找到原因,是由于

圖2

過流保護(hù)電路中的C3上的電壓來不及泄放,致使BG11的基極處于高電位,使限流保護(hù)電路誤動作造成的。所以,當(dāng)每一次發(fā)生故障的時,將C3用短路線短路一下,放一下電,±12V穩(wěn)壓電源即可正常。

電源電路設(shè)計原理范文5

關(guān)鍵詞：DF100KWPSM短波發(fā)射機(jī)；調(diào)制器控制器；過荷計數(shù)；計數(shù)計時電路

在進(jìn)行100KW的PSM調(diào)制器進(jìn)行控制器的多次過荷負(fù)載計數(shù)中，其中計時電路的工作原理以及其主要的工作電路，根據(jù)向相應(yīng)的分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)，從而保障正常的工作運(yùn)行。針對這些問題，文章進(jìn)行一些簡要的分析。

1 PSM的簡單論述

DF100KWPSM的短波發(fā)射機(jī)，在進(jìn)行相對應(yīng)的防止運(yùn)行中出現(xiàn)故障損壞元器件，其過程中，采用多種檢測和維護(hù)手段進(jìn)行相對應(yīng)的措施維護(hù)，從而保證在進(jìn)行的一系列整改中，完成我們的維護(hù)組建工作。而在整改的過程中，DF100KWPSM在進(jìn)行波頻檢測中，針對倒差數(shù)值進(jìn)行綜合統(tǒng)計，這樣在完成原有的調(diào)制任務(wù)同時，也進(jìn)行故障排查和維護(hù)工作，從而將信號進(jìn)行調(diào)制過荷計數(shù)統(tǒng)計。

2 N次過荷計數(shù)計時電路

在進(jìn)行整個電路的分析工作中，針對PSM的調(diào)制控制器裝置進(jìn)行多次過荷計算，主要通過基本電路進(jìn)行統(tǒng)配調(diào)整控制，如圖1所示。

圖1中，單刀雙執(zhí)開關(guān)S1為自動掉高壓開關(guān)，加入我們在進(jìn)行這個進(jìn)程中，出現(xiàn)超過負(fù)荷三次，就應(yīng)該切換開關(guān)到3號接觸位置，從而保證整個工作運(yùn)行中的安全。而當(dāng)電壓U30在配置過程中，出現(xiàn)了相對于3號位置的電極對應(yīng)時，也應(yīng)該將U31A與U31B環(huán)城穩(wěn)定處罰集成電壓統(tǒng)配，這樣在完成定時器的工作任務(wù)中，也可以完成電壓穩(wěn)流的任務(wù)。針對DF100KWPSM的工作任務(wù)，通過檢測器的邊緣檢測邏輯電平，然后進(jìn)行分析，其中的具體操作如表l所不。

在進(jìn)行負(fù)荷故障保護(hù)中，如果機(jī)器的負(fù)荷過大，那么整體的控制電路中所表現(xiàn)出的信號Y，就0.5S的低電脈沖會導(dǎo)致輸入到U30的端口CPO出現(xiàn)相對應(yīng)的時鐘信號。而在進(jìn)行這一項操作的同時，也會導(dǎo)致輸入U31A的B的端口出現(xiàn)QB的低壓脈沖出現(xiàn)一些輕微的紊亂，而這種現(xiàn)象一般都會維持100S左右。如表1中所顯示的一樣，在進(jìn)行電壓U30的13#和15#端口的低電平輸入中，因為其中的RESET數(shù)值為零，這樣端口100S的計數(shù)就屬于有效狀態(tài)。而在進(jìn)行U31A的電量輸出中，因為和AQ.相反，且因為其為高電平，所以在進(jìn)行Y信號恢復(fù)中，就可能導(dǎo)致過負(fù)荷現(xiàn)象出現(xiàn)。邊緣檢測器，主要就是針對U32的四個象限非門組成，其中的輸入信號主要來自于U27的10#端口。工作檢測中，可進(jìn)行高電平和低電平的選擇。

在針對高功率切換低功率的過程中，邊緣檢測器在進(jìn)行輸出脈沖為負(fù)值時，脈沖寬度為1500s，而這樣就使的U31B中的數(shù)值出現(xiàn)了B=QB=U31A，而這些數(shù)據(jù)表明，在整體上CT2=0，而根據(jù)定時量U31B的設(shè)置，我們也可以針對零信號中可以持續(xù)0.22s進(jìn)行分析。當(dāng)高電平信號驅(qū)使U30清零以后，其主要的原因就是100s后RESET的復(fù)位功能作用，這個時候邊緣檢測器的負(fù)脈沖輸出，由于延時影響，就可能針對整體的單極觸發(fā)調(diào)節(jié)，從而保證在工作中，能夠正常運(yùn)行。

而在進(jìn)行高位電平處理中，由于高功率換低功率運(yùn)行中，會導(dǎo)致U28A的信號從1#調(diào)整到2#，所以在進(jìn)行這項操作中，假使過負(fù)荷值出現(xiàn)三次，那么就可能出現(xiàn)相應(yīng)的斷開，這樣就會導(dǎo)致邊緣檢測器上的顯示出現(xiàn)0的數(shù)值。這樣就保護(hù)了整個工作的安全性。當(dāng)在進(jìn)行高壓切換低壓的過程中，如果功率不能夠及時的調(diào)整，那么面板上的數(shù)值也會出現(xiàn)相應(yīng)的浮動，而由于高壓斷開后其中的數(shù)值成為了Q2=Q3=1，而基本上仍保持不變，但是低壓功率此時若也出現(xiàn)三次過負(fù)荷，那么就會導(dǎo)致整體的邊緣檢測器輸出低于正常的低電平脈沖，從而無法準(zhǔn)確的反映出電路中的精確問題，而面板顯示器上也只能自動清零。

在進(jìn)行這一系列的改進(jìn)中，如果機(jī)組內(nèi)部的局部問題，都可能導(dǎo)致一些不必要的麻煩，這個時候就需要進(jìn)行人工的復(fù)位處理。而在進(jìn)行人工的復(fù)位工作中，也應(yīng)該進(jìn)行RESET的排檢，從而保證在進(jìn)行相應(yīng)的觸發(fā)端修正調(diào)理，保證整個工作的有序進(jìn)行。在進(jìn)行人工復(fù)位中，應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行問題排查，通過觀察Q2，Q3，Q4，Q5的具體指示燈來進(jìn)行信號的控制，進(jìn)而將任務(wù)完成。

4 高功率短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)

在進(jìn)行短波發(fā)射機(jī)調(diào)制控制中，因為要不斷的進(jìn)行高壓低壓的轉(zhuǎn)變，這就對機(jī)體的性能等要求嚴(yán)格了些。而為了保證其整體的安全性能，在進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)中，比較突出還是對發(fā)射機(jī)的故障預(yù)查分析、主機(jī)熱備份保護(hù)以及天線連鎖保護(hù)三項基本措施。

電源電路設(shè)計原理范文6

關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源；電路設(shè)計；工作原理

1 電路設(shè)計背景和目的

通過多年的教學(xué)經(jīng)驗和對中職院校的學(xué)生進(jìn)行的調(diào)研情況來看，中職院校的學(xué)生普遍文化基礎(chǔ)薄弱，對文化課、理論課不感興趣，但是大部分中職學(xué)生對實(shí)訓(xùn)課程感興趣，喜歡動手操作，能夠嘗試動手去做一些實(shí)驗，有的甚至能獨(dú)立完成一些電子產(chǎn)品的安裝與調(diào)試。例如，簡單的門鈴電路，流水燈電路等。因此，針對中職院校學(xué)生的實(shí)際情況，結(jié)合我學(xué)院電氣工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，今年，我系領(lǐng)導(dǎo)決定對學(xué)生的課程安排進(jìn)行了大膽改革，去掉純粹的理論課，所有專業(yè)課程都變?yōu)橐惑w化課程，讓學(xué)生通過動手操作掌握理論知識，真正做到在做中學(xué)，在學(xué)中做，在這樣的背景下，我嘗試了將所擔(dān)任學(xué)科《電子技術(shù)基礎(chǔ)》這門理論課程融入到《電子電路的安裝與調(diào)試》這門實(shí)訓(xùn)課程中去，變理論課實(shí)訓(xùn)課程為一體化課程。依托這樣的改革前提，我嘗試對直流穩(wěn)壓電源的電路進(jìn)行了以下設(shè)計，目的就是為了更好的適應(yīng)電氣工程系的改革實(shí)踐，同時也能夠使學(xué)生在實(shí)際動手操作過程中深刻理解相應(yīng)的電子專業(yè)理論知識，能夠培養(yǎng)學(xué)生掌握理論知識的能力，激發(fā)學(xué)生熱愛電子專業(yè)的熱情，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，最重要的是讓學(xué)生學(xué)會了技能，一技在手，更好地走上工作崗位，盡快地適應(yīng)社會。

2 電路設(shè)計實(shí)驗設(shè)備及器件

所謂巧婦難為無米之炊，電路設(shè)計同樣需要必要的實(shí)驗設(shè)施和工具，而實(shí)驗條件的好壞和選擇工具的正確與否是設(shè)計的關(guān)鍵和前提。下面我來具體闡釋我的設(shè)計思路中所需要的實(shí)驗條件、實(shí)驗工具和必要的原材料：

2.1 電路所需實(shí)驗設(shè)施和工具

本次設(shè)計的完成需要在專業(yè)的電子試驗臺上進(jìn)行，需要的工具如下：示波器、萬用表、變壓器（12v）、電烙鐵、鉗子和鑷子等，另外需要必要的焊錫和連接線。

2.2 電路所需元器件清單

元器件清單如下：

1A二極管IN4007，V1、V2、V3、V4，4只；發(fā)光二極管V5，1只；熔斷絲FU 參數(shù)為1A1只；100uF 50 V電容C1，1只；10uF25V電容C2，1只；500uF 16V電容C3，1只；2200uF電容C4，1只；開關(guān)SW，1只；2.7KΩ電阻R1，1只；190Ω電阻R2，1只；280Ω電阻R3，1只；1KΩ電位器R4，1只；三端集成穩(wěn)器CW7812 U（可調(diào)范圍1.25V～12V），一只；可調(diào)電阻RW，1只。

3 電路設(shè)計思路

直流穩(wěn)壓電源又稱為直流穩(wěn)壓器，其作用就是將交流電轉(zhuǎn)化成相應(yīng)用電器所需要的穩(wěn)定電壓的直流電。其關(guān)鍵是輸出直流電壓的穩(wěn)定性，所以我們設(shè)計電路的著眼點(diǎn)就是電路轉(zhuǎn)化的穩(wěn)定性。

3.1 直流穩(wěn)壓電源的工作原理

直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成，其組成框圖如圖1：

直流穩(wěn)壓電源各部分的作用

（1）電源變壓器：主要是降壓器，用于把220V的交流電轉(zhuǎn)換成整流電路所需要的交流電壓Ui。（2）整流電路：利用整流二極管單向?qū)щ娦裕呀涣麟奤2轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動的直流電。（3）濾波電路：利用濾波電容將脈動直流電中的交流電壓成分過濾掉，濾波電路主要有橋式整流電容濾波電路和全波整流濾波電感濾波電路。（4）穩(wěn)壓電路：利用穩(wěn)壓管兩端的電壓稍有變化，會引起其電流有較大變化這一特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)與穩(wěn)壓管串聯(lián)的限流電阻上的壓降來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的，用于將不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成較穩(wěn)定的直流電壓。

3.2 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法

直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計，是根據(jù)其輸出電壓UO、輸出電流IO等性能指標(biāo)的要求，確定出變壓器、集成穩(wěn)壓器、整流二極管和濾波電路中所用元器件的相關(guān)性能參數(shù)，選擇出這些元器件。

具體設(shè)計方法分為三個步驟：第一步：根據(jù)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓UO、最大輸出電流IOMAX，確定出穩(wěn)壓器的型號及電路形式。第二步：根據(jù)穩(wěn)壓器的輸入電壓Ui，確定出電源變壓器二次側(cè)電壓U2；根據(jù)穩(wěn)壓電源的最大輸出電流IOMAX，確定出流過電源變壓器二次線圈的電流I2和電源變壓器二次線圈的功率P2；再根據(jù)P2，確定出電源變壓器一次線圈的功率P1。然后根據(jù)所確定的參數(shù)，選擇合適的電源變壓器，一般為12v。第三步：確定整流二極管的正向平均電流ID、整流二極管的最大反向電壓URM和濾波電容的容量值以及耐壓值。根據(jù)所確定的參數(shù)，選擇合適的整流二極管和濾波電容。

4 電路設(shè)計步驟

電路設(shè)計思路想出后，考慮實(shí)際電路具體設(shè)計步驟，完整的設(shè)計步驟是整個電路的核心部分，因此在設(shè)計過程中實(shí)際設(shè)計步驟顯得尤為重要，具體步驟為以下幾步：

4.1 電路圖設(shè)計方法

電路圖設(shè)計使用PCB制圖軟件制作

4.2 電路原理圖的設(shè)計

電路原理設(shè)計使用Protel2000制圖軟件設(shè)計電路原理圖如圖2。

4.3 直流穩(wěn)壓電源實(shí)物設(shè)計

如圖3所示安裝直流穩(wěn)壓電源電路的前半部分整流濾波電路，然后從穩(wěn)壓器的輸入端加入直流電壓UI？燮12V，調(diào)節(jié)RW，如果輸出電壓也跟著發(fā)生變化，說明穩(wěn)壓電路工作正常。用萬用表測量整流二極管的正、反向電阻，正確判斷出二極管的極性后，先在變壓器的二次測線圈接上額定電流為1A的保險絲，然后安裝整流濾波電路。安裝時要注意，二極管和電解電容的極性不能接反。經(jīng)檢查無誤后，才將電源變壓器與整流濾波電路連接，通電后，用示波器或萬用表檢查整流后輸出電壓UI的極性，若UI的極性為正，則說明整流電路連接正確，然后斷開電源，將整流濾波電路與穩(wěn)壓電路連接起來。然后接通電源，調(diào)節(jié)RW的值，如果輸出電壓滿足設(shè)計指標(biāo)，說明穩(wěn)壓電源中各級電路都能正常工作。

5 電路設(shè)計總結(jié)

通過論述直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計過程，強(qiáng)化了本人所教學(xué)科《電子技術(shù)基礎(chǔ)》中模擬電路部分知識和《電子電路的安裝與調(diào)試》實(shí)驗部分知識。所設(shè)計的直流穩(wěn)壓電源電路，廣泛運(yùn)用于生活中，例如手機(jī)的充電電源、冰箱的穩(wěn)壓電源等。同時，也通過查閱參考書，網(wǎng)上資料等拓寬了自己專業(yè)方面的知識面。論述過程中，通過邊教學(xué)邊調(diào)研邊實(shí)踐的方式使本人對直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計過程有了一些新的認(rèn)識，特別是強(qiáng)化了自己的教學(xué)能力，增強(qiáng)了所教專業(yè)學(xué)生掌握理論知識的能力，提高了其動手操作的能力。通過一段時間的教學(xué)效果來看，我所教授專業(yè)的學(xué)生對學(xué)院的此種教學(xué)改革適應(yīng)快，容易接受，對教師所設(shè)計的教學(xué)模塊感興趣，并且激發(fā)了繼續(xù)探究這一教學(xué)模塊的動力，這也充分證明了學(xué)院提出的此種教學(xué)改革是可行的。

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