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电路原理精选(九篇)

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电路原理

第1篇:电路原理范文

1原理简介

1.1主备用变频器切换接线原理主备用变频器间的切换主要是利用继电器间的切换来实现电源和控制线路的切换。通过制作一块电源切换板来控制KM1A、KM2A、KM1B、KM2B、KM3等交流接触器之间的切换,来时实现380VAC电源通过主备变频器到合成器风机的切换。通过制作一块控制线路切换板来实现从CCU接口板J11来的控制信号到主备变频器的切换。

1.2主备用变频器电源切换原理图1为主备用变频器电源切换继电器板的控制线路图,220VAC作为交流接触器的线包电压,通过控制交流接触器的常闭、常开接点的吸合来控制380VAC风机电源到主备用变频器倒换。

1.3主备用变频器控制线路的切换原理主备用变频器控制线路的切换是通过控制线路切换板来实现的,他也是用到了继电器的吸合原理来实现的。a.当变频器切换开关S1在主用位置时,使控制线路切换板的K10、K20、K30、K40的线包不得电,控制信号就从就从J11通过这四个继电器到J11A然后送到主用的变频器。b.当变频器切换开关S1在备用位置时,+24VDC就从主备用变频器电源切换板的TB1(见图1)送到J2-3使控制线路切换板K10、K20、K40的线包得电动作,这样这三个线包就倒到备用的一路,控制信号就从J11通过K10、K20、K30、K40到J11B然后送到备用的变频器。c.当变频器切换开关S2在旁路位置时,+24VDC就从主备用变频器电源切换板的TB1(见图1)送到J2-3使控制线路切换板的K30线包得电动作,模拟出变频器正常的状态信号送回J11。这样当变频器故障的时候发射机就认为变频器正常而继续工作。

2主要元器件选择

2.1电源切换板的交流接触器采用施耐德公司的型号为LC1D18M7C的交流继电器,其功耗小、寿命长、安全可靠。

2.2控制线路切换板的继电器为欧姆龙公司24VDC的微型继电器,其特点是抗电磁干扰性能强,可实现高密度安装。

3线路连接和安装

3.1主备用变频器电源切换板的线路连接和安装由于哈里斯在整机设计上比较紧凑,在现有的合成器柜上无法安装体积较大的主备用变频器电源切换板和备用变频器。所以只能利用低压配电柜上面的空间,把电源切换板和备用变频器安装在低压配电柜的上面。把切换开关安装在低压配电柜的外侧面板上。

3.2主备用变频器控制线路的切换板的线路连接和安装控制线路切换板是根据原理图制作的15cm×11cm的PCB板。考虑到平时维护和检修的需要将控制线路的切换板安装在合成器A1柜的侧面板上。变频器控制信号线从合成器CCU接口板的J11接出至切换板的J11,从切换板的J11A和J11B接出分别到主用和备用的变频器。继电器的24VDC线包电压从电源切换板TB1引出至控制线路切换板J1和J2两个端子。从这两块切换板和备用变频器的安装位置来看对合成器机柜内的整体布局没有影响,周围由足够的空间,安装、拆卸与检修都十分方便。

4结束语

第2篇:电路原理范文

关键词:步进电动机;数字控制;驱动电路

中图分类号:TP331.2文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)34-9841-02

Motor Theory and Driving Circuit

HUA Da-long, YANG Ye, PAN Han-huai

(Huaian College of Information Technology, Huaian 223003, China)

Abstract: The stepper motor is a pure digital control of motors, also known as a step motor or pulse motor. Is an electrical pulse signal controlled by the brushless DC motor, it can be seen as a certain frequency range, speed and control of pulse frequency synchronization synchronous motor. It will be the input pulse signal to be converted into mechanical output of the exercise. Each pulse can be a Master stepper motor shaft to move a step angle and rely on its unique positioning shaft torque will be accurately locked position in space, in the actual project has a wide range of applications, the article mainly discusses the stepper motor drive circuit principle and its characteristics.

Key words: stepping motor; digital control; drive circuit

传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天,传统电动机的功能已不能满足各种运动控制系统的要求。为了适应这些要求,发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统,其中较有自己特点,且应用十分广泛的一类便是步进电机。近50年来,步进电机迅速发展而成熟起来,从发展趋向来讲,步进电机已经能与直流电动机,异步电动机,以及同步电动机并列,成为电动机的一种基本类型,步进电机己成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。

1 步进电机的工作原理

步进电机是一种完成增量运动的电磁机械。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角,并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上。步进电机是离散型自动化执行元件,是自动控制系统中的重要执行部件,它在系统中可实现变换脉冲数为转轴的角位移,起电磁制动器、电磁差分器、电磁减速器和角位移发生器等。步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的元件,其转轴输出的角位移量与输入的脉冲个数有关,通过控制输入脉冲个数来控制步进电机的角位移量,而通过控制脉冲频率可实现调速。

步进电机只要由定子和转子组成。定子的主要结构是绕组,两相电机即有两个绕组,其它以此类推。绕组按一定的通电顺序工作,这个通电顺序称为步进电机“相序”。转子的主要结构是磁性转轴,当定子中的绕组在相序信号作用下有规律的通电,断电工作时,转子周围就会有一个按规律变化的电磁场,因此一个按规律变化的电磁力就会作用在转子上,转子总是力图转动到磁阻最小的位置,正是这样,让转子按一定的步距角转动,使转子发生转动。步进电机步距角θ的计算公式:θ=360°/NZ,其中N为步进电机中一个通电循环的拍数,Z为转子齿数。其中常见的反应式步进电机分为转子和定子两部分。定子是由硅钢片叠成的。定子上有6个磁极(大极),每2个相对的磁极(N、S极)组成1对,共有3对。每对磁极都缠有同一绕组,也即形成一相,这样3对磁极有3个绕组,形成三相。可以得出,四相步进电机有4对磁极、四相绕组,五相步进电机有5对磁极、5相绕组……依此类推。每个磁极得内表面都分布着多个小齿,它们大小相同,间距相同。电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量中)当转子与定子错开一定角度产生力,力矩与电机有效体积正比,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。

2 步进电动机的驱动电路

步进电机驱动系统中,控制器与驱动器之间的连接分为串行和并行控制两种。串行控制时,控制器输出时钟脉冲串和方向电平,靠驱动器中的脉冲分配器转换并行驱动信号,去控制各相绕组的导通或截止。这里时钟脉冲的有无决定了步进电机的运行或停止,脉冲频率决定步进电机运行的速度,方向电平决定运转的方向。并行控制时,控制器直接输出各相绕组导通或截止的并行信号,此时,脉冲分配器设在控制器中,除了由软件来代替脉冲分配器的功能外,不论是串行控制还是并行控制,整个系统中都必须有脉冲分配器这个环节。大部分PLC调速器采用与该PLC能够配套的驱动器和对应的步进电机,如图1所示。

步进电机可直接用数字信号控制,无需反馈可开环工作,无累积定位误差,控制精度高,因此被广泛用于数字控制和计算机控制等精密定位的控制系统中。可编程序控制器PLC是一种适于工业现场控制的技术平台。PLC综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术,使用面向过程、面向用户的简单编程语言,用户可通过软件设计,实现各种复杂的逻辑控制。

从应用的角度来看,制约步进电机的两个问题是失步和振荡,由于步进电机在大多数情况下采用开环运行的方式,它的主要运行性能完全依赖于驱动器、负载和电机本身。在多种情况下会产生失步,比如启动或停止频率超过突跳,电机高速运行的脉冲频率超过了最大运行频率,所带负载转矩超过了启动转矩,共振等。通过改善驱动器的性能,可以减小运行中失步的可能。步进电机低频振荡是另一个需要解决的问题。步进电机在极限频率下做连续步进运行,即改变一次通电状态,转子转过一个步距角。如果阻尼较小,这种运动是一个衰减的振荡过程,转子是按自由振荡频率振荡几次才衰减到新的平衡位置而停止下来。每来一个脉冲,转子都从新的转矩曲线的跃变中获得一次能量的补充,这种能量越大,振荡越厉害。当脉冲频率等于或者接近于电机的自由振荡频率时电机会出现严重的低频振荡,甚至失步导致无法工作,一般不允许在共振频率下运行。

3 结束语

步进电机伺服系统具有价格低,简单,可靠等交直流伺服系统无法比拟的优点,但由于它的运行速度低、驱动器效率低和发热量大等缺点,使它的使用范围受到限制,针对存在的问题,随着新材料、电机设计与制造技术,电力电子技术、微电子技术、控制技术等的进步,为步进电机驱动器性能的提高提供了条件,出现了许多步进电机驱动控制方式。步进电机控制系统由控制器,驱动器和步进电机组成。它们之间是相互配套的,目前的驱动器一般都为集成产品,而不是由分离产品构成,主要应用于各种工业场合,而对于小型水电站及对步进电机要求较低的场合,良好的步进电机驱动电路,应该是能够使步进电机在较大的转速范围内都有很强的负载能力。且要运转平稳,降低噪音,还要在一定程度上提高步进精度。

参考文献:

[1] 刘志永.浅析步进电机的PLC控制技术与发展趋势[J].科技资讯,2006,(27).

[2] 孙平,邢军.PLC控制步进电机驱动系统[J].河南师范大学学报(自然科学版),2001,(4).

第3篇:电路原理范文

关键词:电路原理实验教学教学改革

中图分类号:TM13 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)02(c)-0000-00

在 “电路原理”的实验教学建设与改革的实践中,根据长期的实验教学经验,探索实验室建设、实验教材建设、实验内容设置、实验模式和实验考核方法的改革,运用传统方法结合计算机仿真的实验方法,以规定实验结合自主实验的形式,充分利用网络资源延伸教学互动空间,形成了一套分层次递进的实验教学模式。

基础课程重视培养学生自主创新意识和科学实验技能,是提高教学质量的重要环节。

如何在有限学时内使学生掌握电路的基本知识、基本分析方法和基本实验技能是主讲老师必须思考的问题。本文从教学内容、教学手段及方法、教学质量评价方法与评价体系、实践环节等几个方面进行改革实践

1教学内容

1.1?线性电阻电路

1.2?正弦电流电路

1.3?非正弦周期电流电路

1.4 动态电路的时域分析

1.5?动态电路的复频域分析

1.6 非线性电路

1.7 网络矩阵和网络方程

1.8?二端口网络

1.9 分布参数电路

1.10 磁路

???

2教学手段与方法

2.1编写教学计划?

??? 编写教学计划是一项十分重要的工作 ,授课计划、授课内容要符合教学大纲的要求 ;授课的总学时和学时分配要符合教学计划 ,教师不仅要“吃透”教材 ,积极参加教材建设 ,同时还需要认真的工作态度和高度的责任心。认真备课、做好备课笔记是保证教学质量的基础

2.2教学方法

(1)在电类专业的课程体系中,结合电路课程的特点和教学内容,安排好先修的数学和物理学课程。

(2)在教学中,强调基础知识,注重基本概念和基本的分析计算方法的掌握。注意理论联系工程实际。

(3)在教学中,注重教学方法,遵循由特殊到一般、由简单到复杂、循序渐进,使学生对基础知识牢固掌握、灵活应用。

(4)结合课堂讲授内容,精心配备例题和习题,开展课堂讨论,以利于学生更好地理解和掌握基本理论和基本方法。

(5)电路原理课程多媒体教学的实践。在课堂教学中,引入现代化教学手段,使教学内容形象生动,增大了信息量。制作上网课件,充分利用网上资源,加强训练。

随着计算机的普及,采用多媒体教学已经得到人们的广泛重视.引入多媒体技术,可以给学生创造一个生动形象的学习环境.改变了单一的教学形式,进一步激发了学生的学习兴趣,调动了学习积极性,提高了学习效率.

(6)注重实验教学和课堂理论教学的结合,通过常用仪器仪表的使用和对实际电路的调试、现象的观察、参数的测定、故障的排除使学生进一步了解电路元件的基础知识、电路模型知识、正弦稳态电路的功率、互感现象。通过验证性实验和综合性实验提高学生实际动手能力,加深学生对重点和难点内容的认识和理解。

(7)将电路计算机辅助分析引入教学,帮助学生更深入地理解动态电路的过渡过程和正弦稳态电路的频率响应。

3教学改革的主要内容

3.1教材内容方面

在课程体系上要体现专业基础课的特点,采取横向联合改革的做法,对一些与工科物理重复的内容只作过渡,不再重点讲授。而将重点放在讲述分析方法,如时域及频域网络分析。从时域和频域这两个角度对网络的基本原理、基本概念和基本分析方法进行更深层次的讨论。并建立起复频域分析的概念和方法对后续课程有极大的影响。学生通过学习这两部分内容在电路理论方面的思维和能力得到了训练和提高。

3.2设计实验方面

实验教学是将理论知识转化为实际能力的重要环节,将理论知识的学习与动手实践紧密结合, 使学生具备了基本的实践技能,培养了创新意识和工程意识。[1]

开设出既能加强基本理论、基本知识、基本技能训练又能反映当代科技水平且与相关专业密切结合的实验。以培养学生跨学科的综合分析能力和潜在创造能力。将实验内容按功能分块,分别是基础模块、设计模块、应用模块,删去一些陈旧落后的实验,加强了设计型实验和仿真实验。

4课程考核及教学改革的目的

在课程考核方面,强调平时阶段考试的重要性,弱化了期末考试的比例,有效地促进了学生的学习主动性,使最后的总评成绩真正能够反映学生的学习水平。

随着高校新一轮的建设,给专业基础课程教学带来了较大的影响,主要体现在大专业、大平台、大院系的建立进一步整合了教学资源,为提高教学质量提供了重要的基础;高校扩招使得大班授课成为一种较为普遍的形式。为了适应这一形势,同时也为了保证课程考核方式改革的顺利实施,课程组加强教材建设,形成了较为完善的教材体系。

深化教学改革,注重培养学生的创造性智能。现代的教学观是发展型和开拓型的教学观。把知识的传授与学生的全面发展很好的结合起来,在向学生传授知识的基础上,注重发展学生的创造性智能。基于这种认识,在电路原理课程的整个教学过程中始终采用启发式教学,不要过细过长,而应让学生懂得知识的来源和获取知识的手段要比知识本身更重要,以培养学生获取知识的能力和独立分析问题和解决问题的能力。[2]

5实践教学的效果与意义???

通过教学改革促进了教育思想和教学观念的改变,达到预期目标。

在重视电路基本理论的基础上,结合工程实际,重视现代电路分析的方法,培养学生熟练使用现代化设计工具,增强学生的工程实践能力。

实践教学内容的安排,旨在巩固学生的理论知识,培养学生的实践能力,激发学生的科研兴趣,全面提高学生的综合素质。实验课程内容可分层次开出基础型、设计型。实验采取开放式教学模式,实行实验时间开放,实验内容开放,实验器材开放。

实践教学提高了学生的学习兴趣,激发了其自身的创新能力。提高了实验的操作能力,增强了学生操作实验的自觉性。强化了学生细致敏锐的观察能力和科学的实事求是精神。提高了学生的科研能力,对其自身的综合素质也有很大程度的加强。[3]

6结语

本文通过对电路原理课教学改革的实践分析,提高了学生的动手能力,使实验、实训变得有趣味、有探索性,提高了学生对实践环节的重视程度。强化了理论分析与实际工程的联系。通过实验、实训,学生具备了基本的实践技能,培养了创新意识和工程意识,也提高了学生发现问题、分析问题、解决问题能力和综合应用知识的能力。

参考文献

[1] 陈洪亮,田社平,张峰.基本电路理论课程考核方式改革的探索与实践,中国大学教学,2009年第2期.

第4篇:电路原理范文

关键词:电路原理图;识图方法;单元电路;电子电路

中图分类号:TN71 ? 文献标识码:A??文章编号:1672-3791(2015)02(b)-0000-00

引言

电子电路图是电子产品和电子设备的“语言”,而电子电路原理图是电子电路图的重要组成部分,怎样看懂原理图是学习电子技术的一项重要内容。识图的过程是综合运用所学过的电子技术相关知识,分析并解决问题的过程,识读原理图是有一定规律可遵循的。本文所阐述的五种识图方法,是我结合多年教学经验并参考相关书籍资料总结归纳的,希望可以给在电子电路原理图识图方面有困惑的同学们一些启示,另外,其中一些方法也可作为老师进行相关识图教学时的参考。

1 电子电路原理图的概念及识图意义

电子电路图一般由电路原理图、方框图和装配(安装)图构成,其中电路原理图是电子电路图的重要组成部分,它是由各种代表实际电子元器件的符号(图形、文字)及注释性字符组成的。从电路原理图我们可以看出每个电子元器件的具体参数(如型号、标称值)及各个元器件之间的连接关系。

识图,是从事电子技术工作人员的一项基本功,通过识图可以帮助人们去尽快地熟悉设备的构造、工作原理,了解各种元器件、仪表的连接以及安装;识图也是进行电子制作或维修的前提;识图也有助于我们迅速熟悉了解各种新型的电子仪器及设备。

2 电子电路原理图的识图方法

识读电子电路原理图必须了解掌握一定的电子技术的基本知识,但是,即使具备一定的电子技术基础知识,在刚开始接触电路图时也会感到有些困难,但从多年从事电子技术教学的经验中,我觉得识读电子电路原理图还是有一定方法可以遵循的,下面我想结合光控和声控延时照明楼道灯电路(图1)做一总结。

图1 光控和声控延时照明楼道灯电路

1 将电路解体分块,分成若干单元电路。一些复杂的电路,通常可以按照电路所实现的功能分为几个部分,这样可以把一个复杂的电路分解成若干简单的电路来分析,简化了分析电路的难度。如光控和声控延时照明楼道灯电路可分解成声控接收放大电路、单稳态延时电路、光控电路和电源电路四个部分。每个部分的分界线如图1所示(注:C2属于电源电路部分)。又如调幅收音机电路可以分解成输入回路、混频、中放、前置低放、功放这几个单元电路。

2 掌握典型单元电路的结构及特点。常见的典型单元电路有放大电路、振荡电路、滤波电路等。这些单元电路通常是以三极管或集成电路作为核心器件来组成的,并具备一定的结构形式,一些复杂的电路都是在这些典型单元电路基础上进行扩充来构成的。如放大电路通常是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是有一个输入端和一个输出端;振荡电路通常也是以三极管或集成运放为核心的单元电路,它的结构特点是没有对外的电路输入端,在三极管或集成运放的输入端与输出端之间接有一个具有选频功能的正反馈网络;滤波电路通常以集成运放为核心,它的结构特点是含有电容器或电感器,并在输出端与输入端之间接有反馈元件。在图1中,声控接收放大电路是以三极管VT1、VT2为核心的单元电路,光控电路是以VT3为核心的单元电路。又如在触发器电路中,基本RS触发器作为存储单元电路是构成其它复杂触发器的基本逻辑单元,如同步RS触发器,是在基本RS触发器的基础上再增加两个与非门形成的,主从RS触发器又是由两个同步RS触发器构成的,主从JK触发器则又是在主从RS触发器的基础上再增加两个与门而形成的,可见,同步RS触发器、主从RS触发器、主从JK触发器都是在基本RS触发器基础上进行逐步扩充而形成的,基本RS触发器是构成这些复杂触发器的基本逻辑单元,掌握它为我们研究后面几种类型触发器打下基础。

3 了解电源电路的特点。电子电路通常以直流稳压电源作为电源给电路提供能量,直流稳压电源通常由变压、整流、滤波和稳压四个部分构成,通过这四个部分的电路,将交流电转换成直流电。如图1中交流220V电压经C1、R1降压、VDW二极管限幅、VD1整流后,得到直流电压经C2电容滤波以后,为整个电路提供工作电压。又如一些门铃电路、充电电路、开关电路,在给这些电路供电时,通常都是将220V市电经变压器降压、四个二极管组成的整流桥整流、电容滤波及稳压管稳压这几个环节将直流电转变成交流电为电路提供稳定的电源。

4 将电路归类,按类别研究电路。电子电路通常可分为以下几种常见类别:报警电路、门铃电路、振荡电路、电源电路、照明与彩灯控制电路、开关与检测电路、传感器应用电路、555定时器应用电路等。上述每种类别电路虽然所采用的电子元器件不同,但电路实现的功能基本是相同的,所以可以从电路所实现功能入手来分析电路。另外,了解一些器件的典型电路结构及其特点,也为我们分析一些复杂电路带来方便。如555定时器典型电路主要包括用555定时器组成的单稳态触发器、多谐振荡器、双稳态触发器,用这些典型电路可以构成相应的应用电路,如由555组成的单稳态触发器可构成触摸开关电路、定时器等,由555组成的多谐振荡器可构成时钟脉冲发生器等,由555组成的双稳态触发器可构成逻辑电平测试电路等。如图1,楼道灯所具备的延时功能就是由555定时器构成的单稳态触发器来实现的。

5由浅入深研究某个类别电路。例如门铃电路,我们可以先掌握简单门铃电路的原理,然后再进一步研究简单变调门铃电路、双音调门铃电路的原理,因为后面两种类型的门铃电路是在简单门铃电路基础上加以改进扩充而形成的。如图1,是光控和声控延时开关电路,我们可以先从相对简单的光控开关电路开始研究,在此基础上再研究光控延时开关电路,最后再研究声光双控延时开关电路就相对容易些了。

3 总结

以上是我根据多年的学习、积累、摸索及实践并参考相关书籍及资料总结的几点电子电路原理图的识图方法,其中前面三种方法主要是分析具体电路的常用方法,后面两种方法可供我们自学电路或进行教学时做以参考。这些方法有相通之处,即可以单独使用,也可以融会贯通。当然,电子电路原理图的识图方法还有很多,如按照信号的流程和变化、先找熟悉的元器件或电路、化特殊为一般等,我们可以根据具体电路和个人识图习惯来进行选用。另外,我认为要想更好的识读电子电路原理图,还需平时多看、多读、多分析、多理解各种电路图,积累适用于自己的识图方法。当然也可以多阅读相关方面的书籍及资料,图见多了,分析起来必然更加得心应手,同时还应多向有经验的同行请教学习,这些都可以不断提高自己的识图水平,使自己能够快速、准确地读懂电路原理图。

参考文献:

[1]张宪等.电子电路实用手册―识图、制作、应用.北京:化学工业出版社,2012.

[2]孙余凯等.电子产品制作技术与技能实训[M].北京:电子工业出版社,2012.

第5篇:电路原理范文

关键词:电动机;控制电路;原理;故障

引言

生产实践中电动机控制电路各种各样,尽管这些电路整体上千差万别,但它们都是由一些基本的控制电路组成的。只要掌握这些基本的控制电路,就可以为阅读、分析及设计各种更复杂的电路打下坚实的基础。

1 直接起动控制电路的工作原理分析

三相鼠笼异步电动机的起动有降压和全压(直接)起动两种方式,直接起动所用的电器设备少,电路简单,容量小的电动机常采用直接起动。

1.1 组合开关控制电路

直接起动控制电路中最简单的是用组合开关对电动机控制的电路。合上组合开关,三相交流电通过组合开关、熔断器直接加到三相异步电动机的定子绕组上,电动机单向运转;断开开关,电动机停转。该电路的优点是结构简单,而且熔断器能起短路保护作用,但缺点是当电动机过载或欠压时,熔体熔断造成电动机不能正常运行或损坏,而且不能实现远距离和自动化控制。

1.2 点动控制电路

利用接触器可实现对电动机的远距离控制和自动化控制。点动控制电路是最简单的一种,电路如图1 所示。

该电路由主电路和控制电路两部分组成。电源、开关、熔断器、接触器KM 主触点和电动机组成主电路;按钮SB 和KM 线圈组成控制电路。当合上电源开关时,电动机不转动,因为KM的主触点是断开的。按下SB,KM 线圈通电,KM 主触点闭合,电动机转动;松开SB,KM 线圈失电,KM 主触点断开,电动机停转。该电路与前述的用开关控制电动机的电路相比,优点是操作方便,操纵小电流的控制电路就可控制大电流的主电路,而且能实现远距离和自动化控制。但这种电路的缺点是要想使电动机长期运行,必须始终用手按住启动按钮,很不方便。要想使电动机连续运转,需要采用具有接触器自锁的控制电路。

1.3 有接触器自锁的控制电路

具有接触器自锁的控制电路如图2 所示。该电路在点控电路的基础上,在控制电路中串联了动断按钮SB2,而且把接触器的一对动合辅助触点与动合按钮SB1 并联。当按下动合按钮SB1时,线圈通电,引起KM 主触点闭合,电动机转动;松开SB1,因并联在启动按钮两端的KM 动合辅助触点已经闭合,接触器KM的线圈维持通电,保证KM 主触点仍处于闭合状态,电动机继续运转;按下停止按钮SB2,电动机停转。该电路不仅能保证电动机单向连续运转,而且具有三种保护功能:热继电器实现过载保护;熔断器实现短路保护;接触器实现失压和欠压保护。

上面的几种控制电路都只能使电动机朝一个方向转动,但在生产实践中,经常需要电动机能正反转,如机床工作台的前进和后退、摇臂钻床摇臂的上升和下降、起重机吊钩的上升和下降等。这就需要正反转控制电路。

1.4 正反转控制电路

1)无联锁的正反转控制电路。无联锁的正反转控制电路是最简单的一种正反转控制电路。其工作过程如下:按下动合按钮SB1,KM1 线圈通电,KM1的动合主触点和动合辅助触点闭合,电动机连续单向运转;按下动断按钮SB3,KM1 线圈断电,KM1 主触点和辅助触点断开,电动机停转。按下动合按钮SB2,KM2 线圈通电,KM2 动合主触点和动合辅助触点闭合,电动机反向运转。该电路虽然实现了电动机正反转,但当误操作即按下按钮SB1 后又按下按钮SB2 时,线圈KM1 和KM2 的六个主触点同时闭合,将造成电源短路。要解决该电路的缺点,可以在此电路的基础上稍作改进,实现电器联锁控制。

2)带电气互锁的正反转控制电路。把接触器KM1、KM2 的动断辅助触点串接在对方线圈回路中,这样接触器KM1 和KM2 的两个线圈就不会同时通电,这种相互制约的控制方式称为互锁或者联锁。该电路的缺点是在电动机由正转变为反转或由反转变为正转的操作中,必须先按停止按钮,这样难以提高劳动生产率。为此可采用按钮、接触器双重联锁正反转控制电路。

3)按钮、接触器双重联锁正反转控制电路。该电路SB1、SB2 采用复合按钮,其动断触点分别串接在对方线圈回路中,这样,按下SB2 时,只有KM2 得电动作,同时SB2 的动断触点将KM1 线圈回路切断;同理按下SB1 时,只有KM1 得电动作,同时SB1 的动断触点将KM2 线圈回路切断,从而保证KM1 和KM2 不同时通电。这样既操作方便又安全可靠。

2 故障排查

掌握了电路的工作原理,知道了电路的动作过程,就能快速准确地排查故障。排查故障的方法很多,测量法是找出故障点的基本、可靠和有效的方法。在不通电的情况下可以采用万用表电阻法进行故障诊断,即使用万用表的电阻档通过测量电阻来检查电路。下面以无联锁的正反转控制电路为例简单介绍故障排查方法。

2.1 主电路的检查

在切断总电源的情况下合上自动空气开关,用万用表电阻档分别测量三相火线和异步电动机的三根引线之间的电阻值,正常时电阻应为无穷大。然后测量点不变,手动交流接触器KM1、KM2 的动合主触点使之闭合,此时,若电阻几乎为零,说明KM1、KM2 动合主触点动作良好且接线正确,热继电器的热元件接线正确;若电阻为无穷大,再分别检查KM1、KM2 和热元件的好坏及接线情况。

2.2 控制电路的检查

用万用表电阻档测量控制电路两端的电阻值,若电阻为无穷大,则电路正常。然后按下SB1,若电阻几乎为零,说明SB1动作良好且连接正确,电路中其它元件正常且连接正确;若电阻为无穷大,再分别对该部分电路中各元件进行检查。同理可检查KM2 线圈所在电路。

参考文献

[1]曹建林.电工学[M].北京:高等教育出版社,2008:101.

第6篇:电路原理范文

工作原理

LNBP15是专门用于生成与控制极化电压的集成电路,图1为LNBP15工作原理图,其1、2脚为电源输入端,3脚为极化电压输出端,4脚为13/18V极化电压切换控制端。当LNBP15第4脚为低电平时输出13V极化电压,当该脚输入高电平(3.3V)时输出18V极化电压。DSF6902调谐器的26脚提供一个频率为22KHz的方波供LNBP15合成,22KHz信号的有无是通过I2C总线对调谐器的寄存器进行设置实现的。当进行22KHz信号状态设置时,I2C总线对调谐器的寄存器进行控制,由DSF6902第26脚发出22KHz信号,此时LNBP15第7脚为高电平时,LNBP15将22KHz方波叠加到输出的极化电压上,LNBP15第7脚为低电平时则不叠加。LNBP15第10脚为超载标志位,该脚接调谐器的输入口IP0。LNBP15的5脚为使能端,使能以及13/18V切换分别由调谐器的两个输出口OP1、OP2控制,当电流或温度过高时,LNBP15第10脚OP1端输出低电平,从而实现保护功能。

应急代换

第7篇:电路原理范文

关键词: 大规模集成电路 集成电路制造工艺 教学内容

21世纪以来,信息产业已成为我国国民经济发展的支柱产业之一,同时也是衡量一个国家科技发展水平和综合国力的重要指标。超大规模集成电路技术是信息产业的重要基础,而集成电路制造工艺又是超大规模集成电路的核心技术。因此,对集成电路工艺的优化和创新就成为提高信息产业综合实力,增强国家科技竞争力的关键所在。近年来,尽管我国微电子技术不断进步,但与微电子技术发达的国家相比,仍存在着相当大的差距。因此,要实现由集成电路生产制造大国向集成电路研发强国的转变,就迫切需要培养一批高质量的超大规模集成电路工艺技术人才[1],这也正是《集成电路工艺原理》这门课程所要实现的目标。

然而,目前《集成电路工艺原理》课程的教学效果并不理想[2],[3],究其根本原因在于该课程存在内容陈旧、知识点离散、概念抽象、目标不明确等不足[4]。同时,由于大部分普通高校没有足够的实验设备和模拟仿真实验平台,无法使学生熟悉和掌握工艺仪器的操作,导致学生所学知识与实际应用严重脱钩,甚至失去学习积极性,产生厌学情绪。为此,依据我院微电子专业本科生的教学情况,我详细分析了教学过程中存在的问题,提出了改革方案。

一、目前教学中存在的问题

1.学习目标不明确。现有的教学内容往往采用先分别独立讲授单项加工工艺,待所有工艺全部讲授完毕,再综合利用所有工艺演示制作CMOS集成电路芯片的流程。这种教学模式会造成学生在前期的理论学习过程中目标不明确,无法掌握单项工艺在芯片加工中的作用,不能与实际器件加工进行对应,造成所学知识与实际应用严重错位,降低了学生的学习积极性和主动性。

2.知识衔接性差。本课程的重点内容是集成电路工艺的物理基础和基本原理,它涉及热学、原子物理学、半导体物理等离子体物理、化学、流体力学等基础学科,然而,大部分学生并未系统地学习过譬如等离子体物理、流体力学等课程,这就不可避免地造成了教学内容跨越性大的问题,无法实现知识的正常衔接,致使学生对基本概念和基本物理过程难以理解,从而影响学生的学习兴趣。

3.课程内容抽象,不易理解。由于该课程的基本概念、物理原理和物理过程多而繁杂,再加上各种不同工艺之间的配合与衔接,导致内容抽象难懂。教师在课堂上按照常规讲法,费时费力,学生对所讲内容仍无法彻底理解,难以完成知识的迁移。

4.教学资源匮乏。现有教材中严重缺乏集成电路加工方法的可视化资料,大量使用文字叙述描述物理过程和工艺流程,致使课程讲授枯燥乏味,学生无法真正理解教学内容,很难产生学习兴趣。

综上所述,在现有集成电路工艺原理的教学过程中还存在一些严重影响教学质量的因素。为了响应国家“十二五”规划中明确提出的建设创新型国家的任务,培养创新型大学生的要求,我们必须逐步改革和完善现有的教学内容及教学模式[5],提高教学质量,为培养开创未来的全面发展型人才奠定基础。

二、教学内容的整体规划

为了让学生明确教学目标,突出教学重点,需要摒弃传统的教学思路[6],构建“先整体、后部分;先目标、后工艺”的教学思路,对教学内容进行重新设计,使其更加符合学生的认知规律。我们抛弃了传统的教学内容编排方式,提出了整个课程主要围绕一个通用、典型的集成电路芯片的加工和制备展开,使学生明确本课程的教学目标。首先给出典型器件的模型,分析其各部分的材料和结构,明确器件的不同组成部分并进行归类,依据器件加工的先后顺序,然后模块化讲授器件每部分的加工方法、工艺原理和加工流程,逐步完成集成电路的全部制作,进而完成整个课程内容的讲授。这样就能用一条主线串起每块学习内容,使学生明确每种工艺的原理、流程和用途,做到有的放矢,并能与实际应用较好地融合在一起,进而提高学生的学习主动性,增强课堂教学效果。

三、教学内容的选取与组织

1.教材的选择

集成电路工艺的发展遵循摩尔定律,随着理论的深入和技术的革新,现有的大部分《集成电路工艺原理》教材显得陈旧、落后,无法适应现代工艺技术的发展和教学的需求。

为此,本课程的教材最好采用现有经典教材和前沿科学研究成果相结合的方式,现有经典教材有美国明尼苏达大学的《微电子制造科学原理与工程技术》[3]和北京大学的《硅集成电路工艺基础》[7]等,这些教材内容全面,几乎覆盖了所有的集成电路加工方法,而且原理讲解深入透彻,具有较强的理论性。这些教材知识结构基本上是按照传统的教学思路编排,所以要打破这种思维的束缚,设计出一个具有代表性器件的加工过程,然后把教材中的工艺原理、工艺流程融入器件的加工过程中。这就要求我们不能照搬书本上的知识内容,需要根据课程的新设计方案重新整合讲义。同时还应该注意,为了扩充学生的知识面,还应该摘取一些具有代表性的最新前沿成果,不仅使学生的知识体系具有完整性,而且能进一步调动他们的创造性。

2.教学内容的选取

依据课程“先整体、后部分;先目标、后工艺”的教学思路,采用“范例”教学模式,教学内容可以划分为九大知识模块:典型CMOS器件、外延、氧化、扩散、离子注入、物理气相淀积、化学气相淀积、光刻与刻蚀、隔离与互联。首先,通过一个典型CMOS器件的结构分析,获得制作一个芯片所需的材料与结构,然后简要给出不同材料和结构的加工方法,让学生对课程整体内容有宏观把握,初步了解每种工艺的基本功能。其次按照器件加工的顺序,对不同工艺分别从发展历史、工艺原理、工艺流程、工艺特点等方面进行详细阐述,使学生对工艺原理深入理解,工艺流程熟练掌握,最后完成整个器件的制作。

3.教学内容的组织

对每部分教学内容要坚持“基础知识衔接、主流工艺突出、淘汰工艺删减、最新工艺提及”的原则。由于本课程以工艺的物理基础和基本原理为重点内容,这是本课程的教学难点,为了让学生更加清晰地理解和掌握其工艺原理,需要适当地补充一些课程必备的物理基础知识。主流工艺是本课程的主要内容,要求学生对原理、流程、性能、使用范围等深入理解,熟练掌握。因此,这部分内容要进行详细讲解。淘汰工艺是本课程的了解内容,目前淘汰工艺在现有教材中占据的篇幅和课时还比较多,且有喧宾夺主之势,为了让学生了解和熟悉集成电路工艺的发展历史,需要进行适当的概括压缩或删减处理。最新工艺是本学科的前沿研究内容,为了扩充学生的知识,开阔学生的视野,应该适当地补充一些新型工艺技术,为学生将来进一步研究深造奠定基础。

四、结语

《集成电路工艺原理》是微电子学专业本科生的一门重要的专业基础课程,本课程的目的是使学生掌握集成电路制造工艺流程和基本原理。只有通过精心选择优秀教材,合理设计教学内容,使理论与实践紧密结合,才能激发学生的学习兴趣和创新思维,进而有效地提高课堂教学质量,为培养科技创新型人才奠定基础。

参考文献:

[1]彭英才.兼谈《集成电路工艺原理》课的教学体会与实践[J],高等理科教育,2003(50).

[2]李尊朝.集成电路工艺课程教学改革探析[J].实验科学与技术,2010(8).

[3]李琦,赵秋明,段吉海.工程教育背景下“集成电路工艺”的教学探索[J].中国电力教育,2011.

[4]邵春声.浅谈《集成电路制造工艺》的课程建设和教学实践[J].常州工学院学报,2010(23).

[5]汤乃云.“集成电路工艺原理”课程建设与教学改革探讨[J].中国电力教育,2012.

第8篇:电路原理范文

关键词 DAM发射机 B-电源 功放模块 开关时间

一、引言

B-电源在DAM-10KW发射机中起着非常重要的作用,它不仅给所有功放模块的开通提供偏置电压,而且通过改变功放模块开关的响应时间,使功放模块组在任何时刻的开关时间保持一致,从而减少发射机的噪声输出。若发射机B-电源设置不合适,某一时刻一组功放模块开通时间比相邻上一组模块关断时间提前,将会使发射机输出包络信号产生一个“尖峰”,而经音频调制后的B-电源就会避免这种现象的发生,使各组功放模块在任何时刻的开关响应时间取得一致。

二、B-电源电路原理分析

发射机B-电源主要由音频+直流输入电路、稳压电路和输出保护电路三部分组成,其核心组件为N3集成电路(型号为UC3834),它是一个高效的线性稳压块,N3集成块内部设有误差放大器,通过对输出电压与参考电压进行比较,从而实现对输出电压的调整。当电源电压升高时,稳压集成块13脚的输出电流减少,导致输入到V5基极的电流减少,使输出电压下降。当电源电压下降时,V5基极的电流增大,使输出电压升高。从而保证当外电压或负载在一定范围内变化时,保持输出电压基本不变。发射机B-电源详细电路如图一所示:

1.音频+直流输入电路。来自音频处理板的音频+直流信号,从J4-10端子输入,该输入电路由二极管VD12、VD10及削波调整电位器RP39、电阻R21、R22、R23组成。二极管VD7为嵌位二极管,VD6为保护二极管防止意外正电压的串入。B-电源中的音频+直流输入电路工作于非线性状态,当音频+直流输入信号较小时,N3-9脚的参考电压基本上按比例与输入信号进行变化,当音频+直流输入信号变得更负时,则削波就越来越厉害,输入信号的变化对N3-9脚参考电压和调制B-输出电压的影响也越小。

2.稳压电路。稳压电路由集成块N3和晶体管V5组成,-8VDC电源分别通过保险F3和电阻R25加到晶体管V5的发射极和N3集成块的5脚,电容C12、C13为高、低频旁路电容,N3中的误差放大器对8、9两脚输入端电压进行比较,产生一控制电压控制外接晶体管V5的基级,从而控制输出电压的变化,输出电压的大小取决于发射机输出功率及瞬时调制电平。N3供电电压由+8VDC通过R36接到N3的1脚。R37、C11组成的补偿网络,C10为故障报警延时电容,其延时时间长短由电容容量的大小决定,+8VDC电源通过电阻R19为报警电路提供正电压。

3.输出保护电路。VD9、VD11为瞬间保护和箝位电路,防止负载受损坏。电压保护电路由V4、R28-R31组成,故障时N3-16脚输出高电平,V4导通,-5VDC电源通过R28-R31并联后到地,使输出电压降低。

调整管的保护由VD8完成,正常时VD8截止,当瞬间有反压加到V5的发射极,VD8将导通,从而保护外接晶体管,C14、C15为旁路电容。

三、B-电源在发射机电路中的作用

DAM-10KW发射机功放模块开通或关闭的数量和顺序由调制编码板控制,每块功放模块内部的两半桥分别设有三极管控制电路,控制电压为负电压时功放模块开启。发射机在高调幅正峰期开通模块数多,负荷重。在调幅负峰区,开通模块少,负荷较轻。因此B-电源作为所有功放模块开通时的偏置电压,采用受音频信号调制的负电源,电压大小随音频信号的变化而变化。

以DAM-10KW机为例,在10KW载波、100%正峰调制时,有36块功放模块被打开;10KW载波、无音频时,有18块功放模块被打开。因此,在低功率(包括负峰调制)情况下,只有少量的大台阶模块导通,这时每个功放模块的负载很轻,当更多的模块加入导通后,负载显著地加重,模块的负载电流变化很大,从而使所需的开关响应时间发生变化,这就需要调整模块的开关响应时间。同时,发射机在功率较高的情况下,模块负载的变化没有功率较小时变化快,即负载变化更缓慢,模块开通与关闭的响应时间对负载电流的影响变小。因此,B-电源必须以一种非线性且与音频相对应的方式变化。

在DAM-10KW机中的具体做法是:用来自音频处理板的音频+直流信号去调制直流稳压板上的B-电源,这个受控的B-电源最终送到功放模块,与功放开关控制信号一起控制功放模块的开通和关闭。在输出功率10KW、调制度为100%时,B-的瞬时电压大约在-2V至-6V之间变化。在输出功率为0时,B-电压近似于-2.5VDC直流电平。在100%负峰调制时,B-瞬时电压约为-2.7V。在100%正峰调制时,B-瞬时电压约为-5.7V。这一电压范围还随着输出功率的降低而减少。也可以这样说,受音频调制后的B-电源可以对冲掉因开通模块总数目的变化而导致的功放模块开关响应时间的变化,使各功放模块在任何开关时刻的响应时间取得一致。

第9篇:电路原理范文

二次电源电路原理

实达5GIr显示器是具有节能、多频扫描的显示器。其行频随着分辨率的升高而生高。为了确保行幅以及行输出变压器产生的电压保持不变,必须使行输出供电电压随着行频升高而升高。反之在行频下降引起Ts增大时,需要降低行输出电压的供电电压。

实达5GIr显示器的二次电源由储能电感L906、场效应管Q968、二级管D933等元件组成,其输出端电压的大小受行频脉冲的控制,在不同行频条件下为行输出管Q402提供不同的供电电压以实现多频扫描的目的。12V电源电压加到IC302第9脚后,IC302内的行场振荡开始工作,其6脚输出与行频同步的激励电压,当6脚为低电平时Q313截止,Q315导通,进而使Q968导通。当6脚为高电平脉冲电压时,Q314导通,Q968截止,在Q968导通期间,电感L906存储能量。Q968截止期间,L906感应的上正、下负的脉冲电压与65V直流电压叠加后,经D933整流,在滤波电容C946两端产生与行频成反比的供电电压,通过行输出变压器的初级绕组2--1,为行输出管Q402供电。该电路二次电源稳压取样由:

(1)行输出变压器6端输出的脉冲电压经二级管D311整流,再经电位器VR311及电阻R325组成取样电路进行电压取样,送至IC302第5脚。

(2)由C947、R960,通过对行供电电压高低的检测取样,也送至IC302第5脚。IC302根据第5脚的取样信号直接去控制其内部的开关振荡脉冲信号的宽度,再经过放大后,由6脚输出至推动电路,去调节场效应管Q968导通时间的长短,因而改变了电感L906的感应电动势的大小,进而达到了调节稳压目的。