電路設(shè)計(jì)論文精品(七篇)

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篇(1)

電路設(shè)計(jì)尤其是超聲波信號(hào)的收發(fā)處理采用諸如TX734激勵(lì)電路、MAX2038回波放大處理電路等專用IC效果固然理想，但考慮到研發(fā)專用設(shè)備僅需小批量試制的因素，故在電路方案選型設(shè)計(jì)時(shí)遵循簡(jiǎn)單實(shí)用、器件易于采購(gòu)的原則，盡量選用通用元器件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)電路主要由超聲波發(fā)射激勵(lì)和電源變換單元、超聲波回波信號(hào)處理單元、時(shí)間差測(cè)量單元、單片機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理單元組成。排版布線亦盡量參照IC生產(chǎn)廠商的DEMO方案，采用貼片元件的雙面PCB設(shè)計(jì)制作，以提高樣機(jī)研發(fā)的一次性成功率。

1.1超聲波收發(fā)電路由于檢測(cè)裝置工作于井下，井口只為其提供了一路＋24V直流電源，各單元電路的工作電源需要依靠DC／DC變換電路獲得?？刂葡到y(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)使用的＋5V和±12V電源由LM2596－5．0承擔(dān)，其主路輸出＋5V／2A電源供單片機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)使用，將其儲(chǔ)能電感改用5026－47μH環(huán)形功率電感，并在其上增加兩個(gè)輔助繞組，經(jīng)整流、濾波和LM78（79）L12三端穩(wěn)壓IC后產(chǎn)生±12V／0．1A直流電源供信號(hào)處理系統(tǒng)使用；超聲波發(fā)射采用了高壓脈沖激勵(lì)方式，＋200～300V激勵(lì)電壓由＋24V供電電壓經(jīng)簡(jiǎn)單的Boost升壓電路獲得，利用單片機(jī)送來(lái)的1ms周期、5μs脈寬脈沖信號(hào)控制MOSFET開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射探頭的激勵(lì)，儲(chǔ)能電感選用TDK－NL565050T－822J－PF（8．2mH）貼片電感，NMOS開(kāi)關(guān)管選用2N60即可。超聲波激勵(lì)及電源變換電路如圖2所示。經(jīng)實(shí)測(cè)，激勵(lì)脈沖會(huì)在接收探頭中產(chǎn)生一個(gè)較大的諧振頻率為5MHz、大約5個(gè)周期的串?dāng)_信號(hào)，為此，接收電路設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)發(fā)射激勵(lì)脈沖延遲6μs、持續(xù)30μs的使能控制信號(hào)，控制接收放大處理電路僅在使能信號(hào)有效期間實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)的放大和輸出，使之能夠在鋼管內(nèi)壁和外壁反射的一次、二次回波信號(hào)到來(lái)之前有效地消除激勵(lì)脈沖串?dāng)_的影響，使能控制信號(hào)時(shí)序關(guān)系見(jiàn)圖3。檢測(cè)裝置中用于時(shí)間差測(cè)量的TDC－GP2的典型應(yīng)用是作為超聲波流量計(jì)、激光測(cè)距儀的時(shí)間間隔測(cè)量、頻率和相位信號(hào)分析等高精度測(cè)試領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中輸入信號(hào)一般都較強(qiáng)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可作為TDC－GP2的START、STOP控制信號(hào)使用，而該檢測(cè)裝置的超聲波回波信號(hào)尤其是多次反射回波信號(hào)非常微弱且雜波較大（實(shí)測(cè)回波信號(hào)大約在mV數(shù)量級(jí)），必須經(jīng)高增益寬帶放大器放大和濾波、檢波、整形處理后才能勝任。寬帶放大器由AD604承擔(dān)，可獲得6～54dB的增益并可由VGN端電壓連續(xù)控制，可較好地滿足超聲波回波信號(hào)高速高增益放大的要求［2］?？紤]到僅需將回波信號(hào)放大處理后形成STOP控制脈沖即可，故電路僅利用可調(diào)電阻對(duì)2．5V基準(zhǔn)電壓（由TL431產(chǎn)生）分壓獲得的VGN電壓進(jìn)行增益設(shè)定，但設(shè)計(jì)電路亦有預(yù)留接口可用于接受經(jīng)單片機(jī)和DAC輸出的AGC控制電壓，實(shí)現(xiàn)增益的閉環(huán)控制。AD604前級(jí)放大電路如圖4所示。帶通濾波器選用由MAX4104構(gòu)成，設(shè)計(jì)中心頻率為5MHz，帶寬約為1MHz；鉗位和檢波由AD8036完成，具有卓越的鉗位性能和精度高、恢復(fù)時(shí)間短、非線性范圍小、頻帶寬的特點(diǎn)；檢波輸出信號(hào)的整形處理由MAX9141負(fù)責(zé)，這是一款具有鎖存使能和器件關(guān)斷功能的高速比較器，具有高速、低功耗、高抗共模能力和滿擺幅輸入特性等，回波信號(hào)經(jīng)其整形處理后可獲得理想的脈沖前沿，并便于與TTL邏輯電平接口，還可以方便地實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)輸出的使能控制。信號(hào)調(diào)理電路如圖5所示。

1.2時(shí)間差測(cè)量電路回波信號(hào)時(shí)差測(cè)量選用了德國(guó)ACAM公司的高精度時(shí)間間隔測(cè)量芯片TDC－GP2。TDC－GP2采用44腳TQFP封裝，內(nèi)含TDC測(cè)量單元、16位算術(shù)邏輯單元、RLC測(cè)量單元及與8位處理器的接口單元和溫度補(bǔ)償單元等主要功能模塊，利用內(nèi)部ALU單元計(jì)算出時(shí)間間隔，并送入結(jié)果寄存器保存。TDC－GP2基于內(nèi)部的硬件電路測(cè)量“傳輸延時(shí)”，以信號(hào)通過(guò)內(nèi)部門電路的傳輸延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間間隔測(cè)量，測(cè)量分辨率可達(dá)pS數(shù)量級(jí)，可以很好滿足項(xiàng)目測(cè)量的要求。單片機(jī)在給超聲波傳感器提供發(fā)射激勵(lì)脈沖的同時(shí)給TDC－GP2提供START信號(hào)指令使之開(kāi)始計(jì)時(shí)工作，超聲波接收頭接收到的反射回波信號(hào)經(jīng)放大、處理后作為STOP指令信號(hào)，由TDC－GP2完成兩次反射波時(shí)間間隔的測(cè)量。由前述可知，STOP與START信號(hào)的時(shí)間差大約在6～40μS之間，時(shí)差測(cè)量分辨率約為0．07μs，為此，設(shè)定TDC－GP2工作于“測(cè)量模式2”，在該模式下芯片僅使用通道1，可允許4個(gè)脈沖輸入，實(shí)現(xiàn)STOP1與START信號(hào)之間的時(shí)間差測(cè)量，測(cè)量范圍在60ns～200ms，然后，由TDC－GP2計(jì)算出各回波信號(hào)間的時(shí)間差Δt＝tB－tS＝tn－tn－1。測(cè)量原理如下：在輸入START信號(hào)指令后，芯片內(nèi)部測(cè)量出該信號(hào)前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc1；之后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，得到predivider的工作周期數(shù)，并標(biāo)記為Cc；這時(shí)，重新激活芯片內(nèi)部測(cè)量單元，測(cè)量出輸入的STOP1信號(hào)的第一個(gè)脈沖（一次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc2，將STOP1信號(hào)的第二個(gè)脈沖（二次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差標(biāo)記為Fc3，……；Cal1和Cal2分別表示一個(gè)和兩個(gè)時(shí)鐘周期。

1.3單片機(jī)接口電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)選擇余地較大，項(xiàng)目結(jié)合TI公司中國(guó)大學(xué)計(jì)劃選用了美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的MSP43016位單片機(jī)，具有16位總線、帶FLASH的微處理器和功耗低、可靠性高、抗強(qiáng)電干擾性能好、適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)，很適合于作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)處理使用［4］。TDC－GP2其與單片機(jī)的通信方式為四線串行通信（SPI），利用MSP430的4個(gè)P2．x和P4．2I／O口實(shí)現(xiàn)GP2的選通、中斷和開(kāi)始、結(jié)束使能以及復(fù)位等控制功能。MSP430除用來(lái)對(duì)GP2控制和數(shù)據(jù)處理外，還可以留出一些資源實(shí)現(xiàn)設(shè)備其他電路和動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制使用。單片機(jī)接口電路原理和程序流程分別如圖8和圖9所示。

2結(jié)束語(yǔ)

篇(2)

1.1基本原理LVDS驅(qū)動(dòng)線路可以有多種結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的包括單電源模式、雙電流電源和電壓模式。單電流源模式需要較大的電阻，如果采用傳輸邏輯實(shí)現(xiàn)電壓驅(qū)動(dòng)，需要復(fù)雜的電路對(duì)電壓進(jìn)行修正。因此在設(shè)計(jì)中可以選擇雙電流源模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。電路如圖：雙電流源模式的電阻需求較小，可以方便的提供恒定電流，相對(duì)穩(wěn)定。雙電流源模式，對(duì)PMOS管以及NMOS管進(jìn)行分別設(shè)置，形成兩個(gè)電流鏡（M1、M2、M3、M4）。通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)可以保證電流輸出穩(wěn)定在3.5mA。M2和M4、R組成偏置電路產(chǎn)生偏置電流，然后通過(guò)電流鏡映射到M1和M3端，為驅(qū)動(dòng)電路提供電流。如果in1是高電平則M5、M8導(dǎo)通，M6、M7阻斷。電流從M5通過(guò)，從out1輸出，經(jīng)過(guò)電阻控制后再?gòu)膐ut2輸入，進(jìn)入M8后經(jīng)過(guò)M3，形成一個(gè)回路。這樣驅(qū)動(dòng)電路輸出端out1和out2上的電流相反，形成一個(gè)差分信號(hào)。

1.2電路模型構(gòu)建和分析按照前面的分析，M2和M4提供偏置電流，如果要保證電流經(jīng)過(guò)電阻R的電流與偏置電流一致，并控制其參數(shù)，根據(jù)電流鏡的原理，只需要對(duì)M1的寬度進(jìn)行調(diào)整，設(shè)置為M2的3.5倍。如果此時(shí)Ir=1則驅(qū)動(dòng)電路工作電流為3.5mA。同時(shí)設(shè)定電阻R=200Ω，并確定M2和M4寬長(zhǎng)比一致，設(shè)定二者漏極電流就可獲得其相對(duì)應(yīng)的電壓。為了獲得穩(wěn)定的工作電流3.5mA，設(shè)計(jì)要求M1和M3的漏極電流為3.5mA。根據(jù)電流鏡的工作原理，可以得到各個(gè)關(guān)鍵位置的基本參數(shù)。獲得相關(guān)的M2和M4的比值。在電路輸出后，為了保證反轉(zhuǎn)時(shí)性能的穩(wěn)定，M5-M8管應(yīng)保持參數(shù)一致。所以計(jì)算其中一個(gè)即可獲得其他的參數(shù)。在電流導(dǎo)通的時(shí)候M5是非飽和狀態(tài)，因此在輸出時(shí)LVDS的高電壓為1.25V，同時(shí)電流源的電流為3.5mA，所以MOS開(kāi)關(guān)啟動(dòng)的時(shí)候，漏流為3.5mA，而Vds則很小，為100mA。經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到M5的寬長(zhǎng)比。實(shí)際中往往取值較大，因?yàn)檫@樣可以減少溝道電阻，加快電平的轉(zhuǎn)換速度。通過(guò)仿真可以對(duì)LVDS的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行修正，最終獲得各個(gè)MOS管的尺寸、電阻和電容等，提高電路的性能。

2LVDS接受設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中電路的核心部分是接受電路，電路圖如下，in1和in2為L(zhǎng)VDS輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算和放大后，經(jīng)由反向器輸出。按照電流鏡的基本原理其中M3和M4的參數(shù)一致。此時(shí)Id3為主導(dǎo)，Id4隨其發(fā)生改變，且二者相等。如果in1和in2相同，此時(shí)Id1=Id2；Id3=Id4.從而Id4=Id1=Id2，Iout為零。如果輸入的差分信號(hào)為共模則電流為零。如果輸入信號(hào)中in1大于in2則PMOS將發(fā)揮作用，此時(shí)電流只能從out端流出，而Iout大于零。相反則出現(xiàn)Iout小于零的情況，輸入的LVDS信號(hào)直接會(huì)導(dǎo)致Iout的改變。按照差分放大器的各種性能要求，利用相關(guān)公式即可獲得相關(guān)技術(shù)參數(shù)，各個(gè)點(diǎn)位的電壓和電流，如圖2中所示。

3結(jié)束語(yǔ)

篇(3)

1）實(shí)際導(dǎo)通時(shí)柵極偏壓一般選12～15V為宜；而柵極負(fù)偏置電壓可使IGBT可靠關(guān)斷，一般負(fù)偏置電壓選－5V為宜。在實(shí)際應(yīng)用中為防止柵極驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)高壓尖峰，最好在柵射之間并接兩只反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管。

2）考慮到開(kāi)通期間內(nèi)部MOSFET產(chǎn)生Mill－er效應(yīng)，要用大電流驅(qū)動(dòng)源對(duì)柵極的輸入電容進(jìn)行快速充放電，以保證驅(qū)動(dòng)信號(hào)有足夠陡峭的上升、下降沿，加快開(kāi)關(guān)速度，從而使IGBT的開(kāi)關(guān)損耗盡量小。

3）選擇合適的柵極串聯(lián)電阻（一般為10Ω左右）和合適的柵射并聯(lián)電阻（一般為數(shù)百歐姆），以保證動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)效果和防靜電效果。根據(jù)以上要求，可設(shè)計(jì)出如圖1所示的半橋LC串聯(lián)諧振充電電源的IGBT驅(qū)動(dòng)電路原理圖。考慮到多數(shù)芯片難以承受20V及以上的電源電壓，所以驅(qū)動(dòng)電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為＋12．9V和－5．1V，前者是維持IGBT導(dǎo)通的電壓，后者用于IGBT關(guān)斷的負(fù)電壓保護(hù)。光耦TLP350將PWM弱電信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)電路且實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，而驅(qū)動(dòng)器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開(kāi)關(guān)頻率下的動(dòng)態(tài)大電流開(kāi)關(guān)信號(hào)，其輸出端口串聯(lián)的電容C65可以進(jìn)一步加快開(kāi)關(guān)速度。應(yīng)注意一個(gè)IGBT模塊有兩個(gè)相同單管，所以實(shí)際需要兩路不共地的18V穩(wěn)壓電源；另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯(lián)電阻應(yīng)該直接焊裝在其管腳上（未在圖中畫出），而且最好在管腳上并聯(lián)焊裝一個(gè)1N4733和1N4744（反向串聯(lián)）穩(wěn)壓二極管，以保護(hù)IGBT的柵極。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

在變換器的LC輸出端接入兩個(gè)2W／200Ω的電阻進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中使用的儀器為：Agi－lent54833A型示波器，10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對(duì)輸出電壓紋波進(jìn)行觀測(cè)，波形如圖5所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，輸出紋波可以基本保持在±10mV以內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求。此后對(duì)反激變換器電路板與IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行對(duì)接聯(lián)調(diào)。觀察了IGBT柵極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，IGBT在開(kāi)通時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓接近13V，而在其關(guān)斷時(shí)間內(nèi)電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅(qū)動(dòng)器本身內(nèi)部的晶體管對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓有所消耗（即管壓降）造成的，故不可能完全達(dá)到18V供電電源的水平。

3結(jié)論

篇(4)

電熱水瓶采用的是蒸氣智能感應(yīng)控制，過(guò)熱保護(hù)，水煮沸自動(dòng)斷電，具有保溫功能。電熱水瓶具有方便快捷等特點(diǎn)，如今已經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家。雖然目前我國(guó)飲水機(jī)的普及率很高，但由于飲水機(jī)存在體積大，水溫不夠高，無(wú)法達(dá)到對(duì)生水高溫消毒，需重復(fù)加熱，使用不當(dāng)存在二次污染等問(wèn)題，也為電熱水瓶行業(yè)提供了機(jī)會(huì)。此外，電熱水瓶跟普通水瓶不同之處就在于電熱水瓶具有雙功能特性，既能持續(xù)的燒水又能長(zhǎng)時(shí)間保溫。但市場(chǎng)上銷售的此類產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，經(jīng)市場(chǎng)考察和用戶反映，目前此類產(chǎn)品均存在干燒損壞保險(xiǎn)不能報(bào)警，水溫不能準(zhǔn)確讀出，保溫溫度不可調(diào)等缺點(diǎn)，給廣大消費(fèi)者帶來(lái)了很多不便。

2新型電水瓶電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

從節(jié)能環(huán)保和延長(zhǎng)壽命的設(shè)計(jì)思想出發(fā)，可舍棄電水瓶中原有的電路，利用單片機(jī)AT89C51作為主控芯片，設(shè)計(jì)加熱模塊(由P1．3控制)、溫度顯示模塊(由P0．0～P0．6控制)、溫度設(shè)置模塊(由P3．1、P3．2、P3．3控制)、聲光報(bào)警模塊(由P3．6和P3．7控制)、防傾倒模塊(由壓觸式開(kāi)關(guān)控制)和防干燒模塊(由比較器和繼電器控制)，實(shí)現(xiàn)水溫的控制。

(1)加熱模塊

加熱模塊采用比較器和繼電器控制的復(fù)合電路，當(dāng)用戶設(shè)置好溫度后，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始工作，發(fā)熱盤處于通電加熱狀態(tài)開(kāi)始燒水，當(dāng)水燒開(kāi)后保溫系統(tǒng)啟動(dòng)，溫度達(dá)到用戶設(shè)定溫度后，比較器同向輸入端電壓高于反向輸入端電壓，比較器輸出信號(hào)，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，加熱模塊停止工作，當(dāng)溫度低于用戶設(shè)定值后，電路再次啟動(dòng)，繼電器跳開(kāi)，加熱盤接通電源，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)相對(duì)恒溫保溫功能，方便人們的日常飲水，如泡茶、沖咖啡、泡方便面等等，根據(jù)所需不同的溫度做相應(yīng)的調(diào)整。

(2)溫度顯示模塊

溫度顯示模塊設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是為了使人們直觀地看到電熱水瓶中的實(shí)時(shí)水溫，如果水溫偏低，可以進(jìn)行加溫操作，如果水溫偏高，可以進(jìn)行降溫操作，滿足人們對(duì)水溫的不同要求。該模塊由3個(gè)共陽(yáng)極的七段數(shù)碼管構(gòu)成，其采用動(dòng)態(tài)掃描的工作方式，用PNP三極管9012加以驅(qū)動(dòng)，使顯示更加穩(wěn)定更加清晰。驅(qū)動(dòng)電路采用3個(gè)PNP三極管(如9012、8550等)，所有的發(fā)射極連在一起接+5V電源，集電極分別接每個(gè)數(shù)碼管的位選端(或公共端)，基極分別接偏置電阻后，接入段掃描驅(qū)動(dòng)端口(單片機(jī)的P0口)。

(3)溫度設(shè)置模塊

溫度設(shè)置模塊進(jìn)行溫度的設(shè)置和調(diào)整。電路中采用了3個(gè)按鍵K1、K2、K3，它們的功能分別是:溫度設(shè)置，加溫和減溫操作，為人們需要不同溫度的開(kāi)水提供了便利。

(4)溫度傳感模塊

溫度傳感電路采用溫度傳感器DS18B20。DS18B20是可組網(wǎng)單總線數(shù)字溫度傳感器芯片。具有耐磨耐碰、體積小、使用方便、封裝形式多樣等特點(diǎn)，適用于各種狹小空間測(cè)溫。DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS1K8B20的雙向通信，在使用中不需要任何元件，可用數(shù)據(jù)線供電，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式，用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上、下限，支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。DS18B20有兩種供電方式，一種是總線供電方式，該模式允許DS18B20工作于無(wú)外部電源需求狀態(tài)，寄生電源在進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫是非常有用的。溫度高于100℃時(shí)，不推薦使用寄生電源，因?yàn)镈S18B20在這種溫度下漏電流比較大，通信可能無(wú)法進(jìn)行。

(5)聲光報(bào)警模塊

聲光報(bào)警用于提醒用戶電熱水瓶是處于正常工作還是干燒狀態(tài)。該模塊有兩組報(bào)警，采用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，第一組報(bào)警是用于水燒開(kāi)后的提示，此時(shí)綠色發(fā)光二極管LED燈閃爍，第二組報(bào)警是用于電熱水瓶干燒時(shí)的提示，此時(shí)紅色發(fā)光二極管LED燈閃爍。聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)使得用戶不用打開(kāi)電熱水瓶蓋子就可以獲知瓶?jī)?nèi)是否有水，避免了干燒損耗。

(6)防傾倒模塊

防傾倒模塊的設(shè)計(jì)是處于安全的考慮。防止人們特別是老人接開(kāi)水或者小孩亂摸亂動(dòng)電熱水瓶的過(guò)程中出現(xiàn)了電水瓶?jī)A倒后熱水燙傷人的情況發(fā)生。該模塊采用目前市面上普遍采用的壓觸式開(kāi)關(guān)(即使用一個(gè)能通過(guò)大電流的按鍵開(kāi)關(guān)串聯(lián)到輸入回路中)，將它放到產(chǎn)品的底坐上，平時(shí)由于自身重力而處于閉合狀態(tài)，一旦水壺傾倒，按鍵開(kāi)關(guān)彈開(kāi)，從而切斷電源，保證安全。

(7)防干燒模塊

在以往的電熱水瓶中，當(dāng)瓶?jī)?nèi)水偏少以致已無(wú)法出水而沒(méi)有及時(shí)往瓶?jī)?nèi)添加涼水時(shí)，電熱水瓶可能仍然在通電工作，達(dá)到一定程度電水瓶的保險(xiǎn)被燒壞，如果想要繼續(xù)使用，就得拿到維修點(diǎn)進(jìn)行維修，增大了使用成本。該模塊采用繼電器和比較器控制的復(fù)合電路，在水壺中放入一個(gè)惰性電極，利用不銹鋼水壺膽作為一個(gè)電極，利用比較器比較有水和無(wú)水時(shí)的電壓(由于電流相等，電阻越大分到的電壓就越多)，當(dāng)水壺水位低于最低值時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為無(wú)水狀態(tài)，控制電路動(dòng)作，繼電器斷開(kāi)，加熱模塊停止供電。

3總結(jié)

篇(5)

關(guān)鍵詞：節(jié)能燈；電子線路設(shè)計(jì)；調(diào)光；充電；臺(tái)燈電路

0前言

隨著高科技的發(fā)展，節(jié)能燈也不斷的更新，它不但具有體積小、光效高、壽命長(zhǎng)、耗電少、造型美觀、使用方便等特點(diǎn)；而且適用于各種使用要求的燈具應(yīng)運(yùn)而生，學(xué)生燈、書(shū)寫燈、應(yīng)急燈、日光燈、霞光燈、晚餐燈、不同高度的落地?zé)舻刃缕返觥亩軌蚝芎玫臐M足人們方方面面的需要，受到人們的歡迎。

1普通調(diào)光臺(tái)燈電路

1.1亮度穩(wěn)定的調(diào)光臺(tái)燈電路

本調(diào)光臺(tái)燈電路不僅可使亮度可調(diào)，而且調(diào)整后的亮度不會(huì)因電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而變化。電路如圖1所示。

電路原理如下。

（1）調(diào)光由R2、KP1和C1組成的阻容移相網(wǎng)絡(luò)決定晶閘管VT的導(dǎo)通角，當(dāng)C1兩端電壓經(jīng)R2、KP1充電上升到雙向觸發(fā)管的導(dǎo)通電壓時(shí)，雙向晶閘管VT被觸發(fā)導(dǎo)通；當(dāng)交流電流過(guò)零時(shí)，VT自行關(guān)斷。調(diào)節(jié)KP1可改變C1的充電時(shí)間，從而改變VT在交流電正、負(fù)半周的導(dǎo)通角，以便得到需要的亮度。（2）穩(wěn)定調(diào)光。R3、KP2及光敏電阻RG串聯(lián)后和C1并聯(lián)，在R3、KP2固定的情形下，分流的大小由光敏電阻RG的阻值決定。當(dāng)電網(wǎng)電壓上升時(shí)，燈光亮度增加，RG受到的照度增大，阻值減小，分流增大，C1兩端電壓上升變慢，VT導(dǎo)通角變小，燈光亮度下降；反之亦然。這樣就自動(dòng)地將輸出電壓穩(wěn)定在需要數(shù)值，保證了燈光亮度不變。

1.2鍵控調(diào)光臺(tái)燈電路

本鍵控調(diào)光臺(tái)燈電路利用兩個(gè)輕觸式按鍵來(lái)調(diào)光，當(dāng)輕觸其中一個(gè)按鍵時(shí)，光線將由強(qiáng)變?nèi)?，輕觸另一個(gè)按鍵時(shí)，光線又會(huì)由弱變強(qiáng)，從而滿足用戶對(duì)光線的要求。電路如圖2所示。

電路原理如下

VD1、VD2、C3、C2組成電容降壓式直流電源，MOS場(chǎng)效應(yīng)管V、電容C1等組成雙向晶閘管VT的觸發(fā)電路。VW1、VW2為保護(hù)二極管，防止場(chǎng)效應(yīng)管柵極被擊穿。當(dāng)按下AN1時(shí)，C1經(jīng)R2放電，V的柵極電位下降，漏極電流減小，VT的導(dǎo)通角變小，HL光線變暗；當(dāng)AN1、AN2都松開(kāi)時(shí)，由于場(chǎng)效應(yīng)管的柵源電阻很大，C1兩端的電壓將基本不變，所以VT的導(dǎo)通角也將不變，光線穩(wěn)定下來(lái)。

1.3光照控制自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈電路

本自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈能根據(jù)周圍環(huán)境照度強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)整臺(tái)燈發(fā)光量。環(huán)境照度弱，發(fā)光亮度大，環(huán)境照度強(qiáng)，發(fā)光亮度就暗。電路如圖3所示。

電路原理如下。

當(dāng)開(kāi)關(guān)S撥向“2”位時(shí)，它是一個(gè)普通調(diào)光臺(tái)燈。KP、C和氖泡Ne組成張弛振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生移相脈沖觸發(fā)晶閘管VT。一般氖泡輝光導(dǎo)通電壓為60-80V，當(dāng)C充電到輝光電壓時(shí)，Ne導(dǎo)通，VT被觸發(fā)導(dǎo)通，達(dá)到調(diào)光的目的。調(diào)節(jié)KP能改變C的充電速度、從而改變VT的導(dǎo)通角，達(dá)到調(diào)光目的、R2、R3構(gòu)成分壓器通過(guò)VD5也向C充電，改變R2、R3分壓比也能改變VT的導(dǎo)通角，使燈泡HL的亮度發(fā)生變化。當(dāng)S撥向“1”位時(shí)，光敏電阻RG取代R3，當(dāng)周圍光線較弱時(shí)，RG呈現(xiàn)高電阻，電阻分壓器在RG上的分壓值變高，電容C充電速率加快，振蕩頻率變高，VT導(dǎo)通角變大，HL兩端電壓升高，亮度增大；當(dāng)周圍光線增強(qiáng)時(shí)，RG電阻變小，與上述相反，HL兩端電壓變低，亮度減小，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光的目的。2、調(diào)光、充電、應(yīng)急臺(tái)燈電路的整體設(shè)計(jì)本電路具有調(diào)光、充電和應(yīng)急照明三種功能。平時(shí)電網(wǎng)供電時(shí)，可進(jìn)行調(diào)光并對(duì)電池充電；電網(wǎng)停電時(shí)會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮應(yīng)急燈。電路如圖4所示。

電路原理如下：

（1）調(diào)光。

接通開(kāi)關(guān)S，電網(wǎng)供電時(shí)，交流電壓經(jīng)電容C1降壓限流，再經(jīng)VD1-VD4全橋整流后提供直流電壓使繼電器J1勵(lì)磁吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1斷開(kāi)切斷燈炮HL1的電流，HL1不會(huì)點(diǎn)亮；常閉觸點(diǎn)J1-3斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)J1-2閉合，燈泡HL2點(diǎn)亮。同時(shí)，電網(wǎng)電壓經(jīng)VD7－VD10全橋整流、R1降壓限流后給調(diào)光控制電路供電，調(diào)光控制電路中，三極管V1、V2和R4、KP，C等構(gòu)成張弛震蕩器，其輸出信號(hào)從V2的發(fā)射極取出作為晶閘管VT的移相觸發(fā)脈沖。調(diào)整KP即可改變張弛震蕩器的震蕩頻率，從而改變VT的導(dǎo)通角，也就改變了HL2的亮度，實(shí)現(xiàn)了調(diào)光功能。

（2）充電。

在HL2點(diǎn)亮的同時(shí)，電路對(duì)電池E充電、在電網(wǎng)電壓正半周時(shí)，VD5導(dǎo)通，VD6截止，E獲得充電電流；在電網(wǎng)電壓負(fù)半周時(shí)，VD5截止，VD6導(dǎo)通，電路停止對(duì)E充電。即E以脈動(dòng)電流充電，且充電電流通過(guò)HL2，故調(diào)整HL2的亮度就可以改變充電電流的大小。

（3）應(yīng)急。

在電網(wǎng)突然停止供電時(shí)，繼電器J1因失電而釋放，其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-2斷開(kāi)，切斷調(diào)光及HL2電路，常閉觸點(diǎn)J1-1、J1-3閉合，電池E給HL1供電，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明。

3結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)出了調(diào)光、充電、應(yīng)急臺(tái)燈，從而解決了停電情況下光的危機(jī)，同時(shí)，本設(shè)計(jì)的思想可以應(yīng)用到空調(diào)、洗衣機(jī)、電視機(jī)、電腦等其它產(chǎn)品的電子電路設(shè)計(jì)中去，具有重要的意義和廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

［1］深精虎.電路設(shè)計(jì)與制版——Protel99入門與提高［M］.北京：人民郵電出版社，1991.

篇(6)

1.1TEC工作原理

半導(dǎo)體制冷器（TEC）是以帕爾貼效應(yīng)為基礎(chǔ)研制而成，其最基礎(chǔ)的元件是利用一只P型半導(dǎo)體和一只N型半導(dǎo)體連成的熱電偶。當(dāng)通電后在兩個(gè)接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差，電流從N流向P，形成制冷面；電流從P流向N，形成制熱面。若干組熱電偶對(duì)串聯(lián)就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體制冷器。在制冷面或制熱面增加一個(gè)熱交換器就可以完成半導(dǎo)體制冷器與外界環(huán)境的能量交換。

1.2半導(dǎo)體激光器溫控電路設(shè)計(jì)

1.2.1半導(dǎo)體激光溫控電路原理

高穩(wěn)半導(dǎo)體激光器一般都有內(nèi)置半導(dǎo)體熱電制冷器（TEC）和溫度傳感器等相關(guān)的溫控元件來(lái)保證激光器管芯溫度可控。半導(dǎo)體激光器內(nèi)置溫控系統(tǒng)基本工作原理如圖1所示。將溫度傳感器（常用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻）與激光器管芯安置在同一熱沉上，起到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)激光管芯溫度的作用。在常溫25℃時(shí)（在25℃時(shí)激光器的整體性能最為優(yōu)良），通過(guò)調(diào)節(jié)由R1和R2組成的電阻網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)定比較器的參考電壓值，在這里稱之為基準(zhǔn)電壓。以25℃為參照，若LD管芯溫度相對(duì)升高，則熱敏電阻的阻值變小，比較器的負(fù)輸入端電壓相對(duì)變小，輸出電壓也隨著變化。TEC驅(qū)動(dòng)源將驅(qū)使電流從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體形成制冷面，實(shí)現(xiàn)對(duì)LD管芯進(jìn)行制冷。若LD管芯溫度相對(duì)降低，則熱敏電阻的阻值變大，比較器的輸入電壓相對(duì)變大，輸出電壓也隨著變化，TEC驅(qū)動(dòng)源將驅(qū)使電流從P型半導(dǎo)體流向N型半導(dǎo)體，形成制熱面，實(shí)現(xiàn)對(duì)LD管芯制熱。

1.2.2TEC驅(qū)動(dòng)源類型

半導(dǎo)體激光器的溫度控制系統(tǒng)需要滿足溫度控制精度高、響應(yīng)速度快且穩(wěn)定性高的要求，同時(shí)要能實(shí)現(xiàn)制冷和制熱雙向控制，以適應(yīng)外界溫度變化和半導(dǎo)體激光器本身工作條件變化。一般情況下，TEC驅(qū)動(dòng)源按驅(qū)動(dòng)工作模式可以分為線性工作模式和脈寬調(diào)制工作模式（PWM）兩種類型。TEC驅(qū)動(dòng)源線性工作原理：通過(guò)控制三極管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)可以控制驅(qū)動(dòng)TEC的電流大小和方向，這種驅(qū)動(dòng)方式的效率一般低于50%，需要為三極管提供良好的導(dǎo)熱通道，且有控溫“死區(qū)”。但這種模式有噪聲低和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。TEC驅(qū)動(dòng)源脈寬調(diào)制（PWM）工作原理：在PWM方式下，三極管工作在飽和狀態(tài)，而不是線性區(qū)域，只有當(dāng)需要向負(fù)載供電時(shí)才導(dǎo)通。電路通過(guò)4個(gè)三極管來(lái)控制電流的方向和大小，電路結(jié)構(gòu)呈H橋型。PWM方法可以有效地提高效率和降低功率部件的熱量，工作效率一般大于80%，能實(shí)現(xiàn)無(wú)“死區(qū)”溫控。但這種模式有著噪聲高和可靠性低等缺點(diǎn)。兩種驅(qū)動(dòng)源在實(shí)際使用中各有利弊，具體采用何種驅(qū)動(dòng)方式需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)最終確定。

2航天高穩(wěn)激光源溫控電路設(shè)計(jì)方案

2.1MAX1968功能及其特點(diǎn)

MAX1968是MAXIM公司研制生產(chǎn)的一款高度集成具有紋波噪聲抑制功能的脈寬調(diào)制TEC驅(qū)動(dòng)芯片，調(diào)制頻率為500kHz/1MHz；單電源供電，供電電壓范圍為3~5.5V；能夠?qū)崿F(xiàn)最大3A雙向TEC驅(qū)動(dòng)電流，完成對(duì)LD管芯的制冷或制熱。MAXIM公司研制生產(chǎn)的MAX1968芯片具有體積小、效率高、價(jià)格低和可實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)死區(qū)溫控等優(yōu)點(diǎn)，但也存在封裝材料簡(jiǎn)單（塑料器件）和工作溫度范圍較窄等缺陷。

2.2MAX1968芯片設(shè)計(jì)電路及失效分析

2.2.1MAX1968芯片設(shè)計(jì)電路分析

MAX1968芯片資料有應(yīng)用芯片電路推薦，從推薦電路應(yīng)用方案來(lái)看，電路的設(shè)計(jì)在濾波、抑制紋波噪聲、LC濾波諧振電路等都做了詳細(xì)的考慮。在COMP引腳與GND之間焊接了0.01μF的電容，確保電流控制環(huán)的穩(wěn)定工作。FREQ引腳接高電位，即內(nèi)部振蕩器的開(kāi)關(guān)頻率選擇為1MHz，這樣可以減小電容和電感值。按芯片資料推薦電路搭建芯片電路，將芯片使能引腳（SHDN）直接連接高電位，即當(dāng)MAX1968芯片上電后芯片就需要工作，根據(jù)CTLI引腳的電壓輸入情況判斷TEC需要制冷或制熱，并立即實(shí)施。在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在給該溫控電路上電瞬間，時(shí)有MAX1968失效的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為電源輸出電流急劇增大。

2.2.2MAX1968芯片失效分析

用立體顯微鏡、金相顯微鏡和晶體管特性圖示儀等儀器對(duì)兩只失效的MAX1968芯片進(jìn)行了詳細(xì)分析，失效的情況完全相同，都是芯片的第5、6端之間以及第23、24端之間存在異常電應(yīng)力，導(dǎo)致這幾端之間的鋁條燒壞短路所致。使用晶體管特性曲線圖示儀對(duì)這兩塊芯片進(jìn)行引腳間特性測(cè)試，發(fā)現(xiàn)兩電路第6、8、10端（LX2）與第5、7端（PGND2）之間短路，第19、21、23端（LX1）與第22、24端（PGND1）之間短路。第9端（PVDD2）與第5、7端（PGND2）之間未見(jiàn)短路現(xiàn)象。將這兩塊芯片進(jìn)行開(kāi)蓋，在開(kāi)蓋過(guò)程中，由于內(nèi)部芯片尺寸較大，電路個(gè)別引腳經(jīng)腐蝕后脫落，但經(jīng)測(cè)試，短路現(xiàn)象依然存在，未破壞原始失效現(xiàn)象。在金相顯微鏡下，對(duì)兩塊芯片表面進(jìn)行仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)兩塊芯片第5、6端以及第23、24端之間存在燒毀現(xiàn)象，如圖2所示。芯片為多層金屬化結(jié)構(gòu)，從燒毀形貌分析，可能是下層鋁條燒毀后，導(dǎo)致上層鋁條燒毀短路。由于兩塊芯片失效現(xiàn)象一致，因此可以排除器件偶然缺陷導(dǎo)致失效的可能，應(yīng)該是芯片失效與外部異常電應(yīng)力導(dǎo)致內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管擊穿。

2.3航天高穩(wěn)激光源溫控電路設(shè)計(jì)方案

2.3.1完善MAX1968芯片電路設(shè)計(jì)

通過(guò)上述分析，結(jié)合芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和TEC驅(qū)動(dòng)源脈寬調(diào)制（PWM）工作原理，我們基本能判斷是芯片內(nèi)部燒毀的通道發(fā)生在場(chǎng)效應(yīng)管上。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，芯片失效是一個(gè)慢性漸變的過(guò)程，可以用14引腳（OS2）、15引腳（OS1）分別與GND的阻抗R和R'來(lái)表征，隨著上電次數(shù)逐漸增多，R和R'的阻值從開(kāi)始的兆歐數(shù)量級(jí)慢性漸變到歐數(shù)量級(jí)，并最終失效。失效的原因認(rèn)為是MAX1968芯片上電后，芯片就根據(jù)CTLI引腳電壓輸入情況判斷TEC需要制冷或制熱，并立即進(jìn)行工作，上述過(guò)程在上電的一瞬間就會(huì)完成。這種輸入與輸出同時(shí)實(shí)施勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致芯片內(nèi)部有大的紋波電壓或大電流產(chǎn)生，因發(fā)熱而導(dǎo)致芯片失效。通過(guò)完善MAX1968芯片電路設(shè)計(jì)，在MAX1968的使能引腳中引入了毫秒級(jí)的延時(shí)，致使MAX1968芯片完成加電后再實(shí)施輸出工作。具體新的設(shè)計(jì)電路方案如圖3所示。通過(guò)大量的試驗(yàn)證明阻抗R和R'的阻值不衰退，這說(shuō)明對(duì)MAX1968芯片電路的完善是有效的。

2.3.2MAX1968新設(shè)計(jì)方案電路試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)完善電路特性搭建了對(duì)電路性能驗(yàn)證比較的試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)的基本思路是讓兩種電路（完善前和完善后）在帶同樣負(fù)載的情況下，分別對(duì)完善電路和未完善電路進(jìn)行上下電連續(xù)沖擊，上、下電頻率同為13Hz，如圖4所示。在兩組電路的驗(yàn)證中，完善之前的設(shè)計(jì)電路在經(jīng)過(guò)約32min之后電源輸出電流突然增大，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)MAX1968芯片已經(jīng)失效。完善之后的設(shè)計(jì)電路在經(jīng)過(guò)28天之后，測(cè)試MAX1968芯片的電性能依舊正常。由此可見(jiàn)對(duì)MAX1968設(shè)計(jì)電路的完善是有效的。

2.3.3航天高穩(wěn)激光源溫控電路設(shè)計(jì)工程驗(yàn)證

航天高穩(wěn)激光源溫控電路，在某項(xiàng)航天測(cè)試（包括振動(dòng)、沖擊、熱循環(huán)和熱真空等試驗(yàn)）中各項(xiàng)指標(biāo)都正常，最終順利完成了航天相關(guān)試驗(yàn)。

3結(jié)束語(yǔ)

篇(7)

本項(xiàng)目的主要任務(wù)是用EPROM2764（存儲(chǔ)單元213，容量為8KB）設(shè)計(jì)定時(shí)控制電路。從存儲(chǔ)器角度來(lái)看，A0A1……A12是地址碼，D7D6……D0是數(shù)據(jù)，每輸入一個(gè)地址碼，輸出端將輸出一個(gè)數(shù)據(jù)；從控制過(guò)程角度看，A0A1……A12是控制過(guò)程對(duì)應(yīng)的時(shí)間代碼，D7D6……D0是控制電路的開(kāi)關(guān)，每給出一個(gè)時(shí)間代碼，輸出將給出該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的各電路執(zhí)行信號(hào)?；诖?，用EPROM再配合時(shí)間脈沖發(fā)生器與二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，組合成任意的定時(shí)控制電路。

2實(shí)踐活動(dòng)

2.1電路原理分析

基于EPROM2764設(shè)計(jì)定時(shí)控制電路如圖2所示。以半自動(dòng)加工與裝配工作為例，通常由幾個(gè)工步組成，每個(gè)工步完成一定的動(dòng)作，需要一定的時(shí)間，兩個(gè)工步之間要有一個(gè)間歇時(shí)間（如刀架的退回，鉆頭的退出），各工步可以由不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（比如電機(jī)拖動(dòng)）完成，需要用多路定時(shí)控制電路來(lái)控制。（1）工作原理比如：加工一個(gè)零件需要三個(gè)工步一次完成，第一工步需要10s，間隔2s，第二工步需要4s，間隔4s，第三工步需要2s，間隔2s，然后停止。時(shí)間流程表如表1所示。如圖2所示，使用EPROM芯片2764實(shí)現(xiàn)這一加工過(guò)程，此系統(tǒng)供電電壓為±12.5V，使用L7805穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生5V電壓給存儲(chǔ)芯片供電，用LED指示燈來(lái)指示加工動(dòng)作（執(zhí)行工步、間歇、停止），各工步操作時(shí)間的最大公約數(shù)為2s，以2s為步長(zhǎng)設(shè)計(jì)，用555產(chǎn)生2s的時(shí)鐘脈沖送入到計(jì)數(shù)器74HC161，輸出的時(shí)間代碼送入到EPROM地址輸入端，輸出D6控制第一工步用紅燈LED1指示，D5控制第一工步間歇用黃燈LED2指示，D4控制第二工步用紅燈LED3指示，D3控制第二工步間歇用黃燈LED4指示，D2控制第三工步用紅燈LED5指示，D1控制第三工步間歇用黃燈LED6指示，D0為總控制使機(jī)器停止運(yùn)作用綠燈LED7指示，將74HC161的CET端0，使74HC161的輸出的數(shù)據(jù)保持不再進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。2764是8K*8字節(jié)的紫外線擦除、電可編程只讀存儲(chǔ)器，單一的+5V供電，工作電流為75mA，維持電流為35mA，讀出時(shí)間最大為250ns，28腳雙列直插式封裝。各引腳的含義為：A0－A12為13根地址線，可尋址8K字節(jié)；D0-D7為數(shù)據(jù)輸出線；-E為片選線；-G為數(shù)據(jù)輸出選通線；PGM為編程脈沖輸入端；Vpp是編程電源；Vcc是主電源。存儲(chǔ)器2764的操作方式如下表2所示。（2）編程操作Vpp接+12.5V，-E接低電平，-G接高電平，輸入一定頻率的脈沖（如70Hz，不超過(guò)1KHz），該脈沖由uA741產(chǎn)生，D0-D7為數(shù)據(jù)輸入。使用撥碼開(kāi)關(guān)對(duì)每個(gè)用到的地址進(jìn)行編碼。（3）讀操作Vpp和接+5V，-E接低電平，-G接高電平，D0-D7為數(shù)據(jù)輸出。（4）EPROM2764的輸入輸出真值表如表3所示。

2.2PCB設(shè)計(jì)

運(yùn)用Protel99SE，繪制原理圖，設(shè)計(jì)PCB。本控制電路的PCB設(shè)計(jì)如圖3所示。維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。海上風(fēng)電的興起，使得部件吊裝成本大幅度增加因此維護(hù)成本低廉的直驅(qū)式逐漸成為未來(lái)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)使用的主力機(jī)型。目前大多數(shù)故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)用來(lái)模擬雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，主要關(guān)注齒輪箱故障。但對(duì)于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其關(guān)注的重點(diǎn)部件如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，除了主軸上的傳動(dòng)部件，基礎(chǔ)塔架、葉片也是近年來(lái)出現(xiàn)較多故障的部件。而傳統(tǒng)的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障模擬試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組重點(diǎn)關(guān)注的低速主軸承，葉輪部位以及基礎(chǔ)塔架等部位，相應(yīng)的故障模擬較少。對(duì)于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障模擬試驗(yàn)臺(tái)的研究，目前的文獻(xiàn)較少。對(duì)于此類故障模擬平臺(tái)，其未來(lái)發(fā)展方向是在模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工況的情況下，對(duì)機(jī)組故障進(jìn)行模塊化模擬，綜合考慮低速主軸承故障，發(fā)電機(jī)故障，葉片故障，變槳軸承，塔架基礎(chǔ)故障等。

3總結(jié)