公务员期刊网 精选范文 电路设计常见问题范文

电路设计常见问题精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电路设计常见问题主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

电路设计常见问题

第1篇:电路设计常见问题范文

[关键词]火电厂;锅炉设备检修;重要性;注意问题;对策

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0092-01

火力发电中使用最为频繁的设备就是锅炉,锅炉运行质量的好坏将会严重影响到发电系统的发电效率和电能的质量。因此,认真分析锅炉检修工作中注意问题,采取行之有效的措施,加强锅炉检修维护管理,确保锅炉设备的安全稳定运行显得十分重要。

1、强化发电厂锅炉检修工作的重要性

经常性的检修锅炉设备,不仅可以提高设备的使用寿命,还可以提高设备的运转效率。发电中,对锅炉的使用是必不可少的,对锅炉的检修十分必要。一个管理完善的火力发电厂,对锅炉检修的重视程度是很高的。在锅炉日常监控中,除了配备必要的人员外,还应该配备电脑等智能设备,24小时对锅炉的工作情况进行监控,发现问题可以立即排除故障。在锅炉检修中,运用先进的技术和设备,能够及时查找锅炉检修中出现的问题,有效解决检修中遇到的难题。通过及时记录检修详细内容、全面掌握设备日常维护情况,可以及时发现锅炉设备故障,并针对有年头的设备及时淘汰,更换新的设备,避免因预见性差的情况导致的事故发生。因此,加强对锅炉设备的检修维护工作,有利于全面掌握锅炉设备的具体工作情况,采取切实可行的维修措施,及时的对将要发生的事故进行检修,有效提高工作效率,保证发电厂锅炉设备的正常运行。

2、发电厂锅炉设备检修中注意问题

2.1 省煤器、过热器、再热器、减温器的检修中注意问题。①磨损问题。由于省煤器、过热器、再热器、减温器通常都会暴露在外部,经过常年的运行和磨损,暴露在外面管道附近的设备经常会出现磨损问题,磨损部位主要会出现在烟气走廊管、上部管排、吹灰器的周围管道以及穿墙管等部位。②管卡、防磨瓦等出现损坏现象。管卡、防磨瓦等在使用过程中,经常会出现变形、损坏和脱落的现象,在高温环境下很容易出现烧坏等问题。③裂纹。由于异种钢接头应力的存在,过热器的顶棚和包墙区经常会出现裂痕。④膨胀、鼓包。过热器及再热器常由于高温出现鼓包、膨胀现象。⑤积灰、堵灰。由于工作环境具有粉尘多、温度高、湿度低的特点,管排或蛇行管组易出现积灰、堵灰问题。

2.2 水冷壁的检修中注意问题。①过热和变形。这种问题经常会发生于折焰角处的水冷壁管或者热负荷较高的区域。②出现裂纹。裂纹问题经常会出现在水冷壁管和防渣管中,此外,在热负荷较高的管道位置也经常会出现这种问题。③鼓包和膨胀。这种问题经常会发生在系统中的燃烧器、防渣管、折焰角和门孔等热负荷程度较高的管道附近或者水循环不良的位置。④出现磨损问题。磨损问题的出现经常会出现在门孔、燃烧器、吹灰管、热电温度计的周围,同时,在锅炉的进风口处、落料口处、折焰角、防渣管、水冷壁管等区域也会出现磨损的现象。⑤机械损伤现象。水冷壁管道出现机械损伤主要是因为两个方面的影响,一方面由于锅炉内焦块出现脱落现象导致滑落区域变形或者受到损伤,另一方面主要是因为检修人员在检修过程人为伤害导致出现机械划伤。⑥腐蚀和结垢。腐蚀和结垢问题主要是因为外壁高温造成腐蚀或者内壁出现氧化化学反应,腐蚀和结构经常发生于热负荷较高的区域内。⑦鳍片开裂。这种问题经常发生于燃烧器、门孔两侧周围以及热负荷较高的位置。

2.3 锅炉锅筒的检修中注意问题。①需要对锅筒内部的各个管道的通畅性和完整性进行彻底的检修和改造,做好包括压力表连通管、水位计的气液连通工作,做好汽水取样管、蒸汽取样管和连续排污管的彻底检修和改造工作,通过无损探测技术对管座的裂纹情况进行探测判断。②在检修过程中,要确保支座的安装方向正确,并为支座后期的膨胀预留充足的空间间隙。③对锅筒和吊装装置的接触性能进行有效的检修和改造。在检修和改造过程中,应该保证吊装装置全面受力,装置安装稳定,与90度圆弧完全吻合。④针对锅筒运行时间较长的现状,在对其检修和改造过程中,需要增加一项无损探伤的检修和改造工作,并注重裂纹、腐蚀和结垢等问题。

3、加强发电厂锅炉设备的检修维护对策

3.1 加强锅炉检修的科学化管理。锅炉日常的运行数据、运行的稳定性巡查记录都应该进行科学有效的管理。对设备性能的检测数据、金属检测数据等都需要进行科学有效的保管,检修人员还必须对设备运行过程中的各种检测数据进行实时的跟踪和检测,包括设备的使用说明书、安装程序和记录,故障检修记录等。在对设备检修过程中,还可以积极的应用现代信息技术,对这些数据进行科学有效的整理,并随时对数据进行分析和研究,最终提高锅炉设备问题的判断能力。

3.2 合理安排锅炉检修方法。检测人员在对设备进行检修过程中,一定要选择合适的检修方法。①例行检查中的检修通常称为例行性集中检修。这种检修方式是系统的全方位的检修。检修程序很多,检查耗费的时间较长,在检修过程中要将锅炉设备停止运行,对锅炉设备进行周密的检查,发现故障隐患,并立即组织人员进行排除。这种方式的优势是可以全方位对设备进行检修,将隐患排除在萌芽的状态,避免事故的发生。②间隔性集中检修,这种非全方位的检修,是针对具体的问题开展的检修工作。可以有效节约时间,有针对性的开展工作。这种方式适用于工作中的检修,避免设备停止造成的损失。③进行日常预知性维护与检修。这种检修方式需要工作人员具有较高的业务素质,在熟悉锅炉各个系统的前提下开展的检修工作。需要工作人员在日常维护积累中形成的工作经验,这种预见性的检修方式越来越受到发电企业青睐。④在发生事故的时候,采取的检修维护方式,这种方式是一种事后维护,是逼不得已的情况使用的。

3.3 注重锅炉的检修范围。对锅炉的进行检修,不能没有目标,全方面的检修,而是应该设定一定的范围。在对锅炉检修范围这个问题上,主要就是要看锅炉的磨损情况,对于磨损严重的锅炉要经常性的检修,必要时应该更换。对于检修范围的确定,可以避免重复检修,确定重点的检修对检修人员来说也显的重视一些,抓住了重点,防止事故发生。由于每个设备的特殊性,范围的确定没有现成的模式,需要检修人员在日常维护中,不断总结经验,对经常容易发生故障的地方格外重视,起到预防事故的发生。

3.4 强化锅炉的日常维护和定期检修。定期维护是保证锅炉正常工作状态必不可少的,严格制定对有关设备日常维护工作制度,并严格遵照执行。针对不同的设备、不同的部位应该制定不同的维护制度,从内容、时间、人员等方面进行系统维护。应该每年对锅炉外部设施进行检测,保证锅炉能够正常的使用。在对锅炉安装时候的维护是非常重要的,要严格遵照安装程序进行。同时, 锅炉检修不能等到故障发生时进行,要定期对锅炉进行检查维护。检修需配备专业技术人员,严格记录检修过程,详细记载,以便今后查询验证。应该根据不同机组设备性能和实际情况,对锅炉采取不同的检修方式,不断调整锅炉检修周期。

4、结束语

火力发电是我国电力系统的主要方式,锅炉设备是支持火力发电厂稳定生产和经营的重要设备。在实际工作中,锅炉技术人员更进一步研究锅炉维护检修技能,提高锅炉使用寿命,发挥设备使用效率。在保障锅炉正常运行的前提下,为火力发电厂生产提供良好的生产条件,降低企业的生产成本,提高发电厂的经济效益。

参考文献

[1] 卓建成.自备电厂锅炉检修模式的存在问题及解决办法[J].装备制造技术,2012

[2] 苏基林.浅谈火电发电厂锅炉检修运行与维护措施[J].低碳世界,2014

第2篇:电路设计常见问题范文

>> 微伏级直流电压信号放大电路设计 信号波形合成的电路设计 QPSK信号波形生成电路设计 交流变直流电路设计 硅微机械陀螺信号偏置电路设计 多路同步机信号采集电路设计 铁路LED信号机点灯电路设计 压力传感器信号调理电路设计 高阻抗微弱信号测量的保护电路设计 基于OrCAD/PSpice的信号产生电路设计 三相电信号采集电路设计 混合信号电路设计技术研究 基于AD620的脑电信号预处理电路设计 一种汽车行驶记录仪IC卡信号接口电路设计 便携式脑电信号采集系统电路设计 数字电视多频率射频信号源系统射频电路设计 基于MSP430的信号波形发生器的电路设计与实现 道路交通信号机灯控驱动电路设计 高速电路设计中的信号完整性研究 十字路通信号灯电路设计 常见问题解答 当前所在位置:

关键词:全波整流;有效值;运算放大器;线性光耦;隔离电压

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.12.011

工业测量和控制系统中,传感器输出信号为多种形式的模拟量,其多数不能被直接使用,而需要经过变送电路将其转换成统一的直流模拟信号(1~5V或4~20mA),再根据系统需要,用数据采集卡将直流模拟信号转换成可参与计算和完成过程控制的数字量。目前市场上的仪器仪表多以直流输入信号为主,而交流信号是传感器输出信号中较为多见的一种,为此需要设计一个交直流信号变送模块,将多种交流信号转换成统一的直流信号量,以便于能够被控制仪表、计算机或PLC等系统中的控制单元所识别。

该模块共由五个主要部分组成:输入缓冲电路,全波精密整流电路,光电隔离电路,线性输出电路和隔离电源。结构框图如图1所示。

输入缓冲电路

传感器的交流输出多为电压信号。为了降低信号源的负载,通常需要提高下一级的信号输入阻抗,采用以运放为核心的电压跟随器作为模块的输入级是有效的解决方式。由于传感器产生的交流信号频率范围比较宽,选择运算放大器时得考虑选择宽频,高速的特殊放大器。例如,AD711就符合这方面要求,它具有1012Ω输入阻抗,小信号输入带宽可达到4MHz[5]。

该部分为全波精密整流电路,是整个模块的核心部分。其输出电压为变送模块输入电压的绝对值,因此也叫绝对值电路[1]。二极管具有单向导电性,是常用的整流元件,但二极管非线性比较大且有一个正向导通电压,当信号幅度小于二极管的导通电压时,二极管处于截止状态,使得整流出来的信号误差非常大,为了提高精度,可利用运算放大器的放大作用和深度负反馈来克服二极管非线性和正向导通压降造成的误差。

全波精密整流电路分为两部分,第一部分由运放U1A及周边器件构成半波精密整流电路,第二部分由U1B及周边器件构成反相求和电路。详见图2。

半波精密整流电路

交流转直流变送模块作为过程控制系统信号采集的前级仪器,其直流信号输出通常是连接到二次仪表或其他数据采集模块上。为了降低输入交流信号对输出直流信号以及后级仪表干扰,采取了在模块的输入级和输出级之间增加线性光耦和隔离电源的措施。借助光耦,输入信号在经过了电压电流发光电流电压的传递过程同时也实现了信号前后级无电气联系的光电隔离。因此线性光耦是模块中实现光电隔离功能的重要器件,其性能将对整个变送模块的精度产生重要影响。此处设计采用的线性光耦是SLC800,它具有线性度好,隔离电压高,可靠性好,价格低等优点。其内部结构原理图及在此次设计中的应用电路如图4所示。

隔离电路工作原理

由SLC800的LED,二极管PD1及运放U2A组成隔离电路的信号输入部分,二极管PD2及电阻R10构成隔离电路的输出部分。假定该隔离电路的输入电压为Vi,输出电压为Vo,SLC800的LED、PD1、PD2产生的电流分别为If、I1、I2,LED发光二极管与在PD1、PD2上产生的电流比分别为K1、K2,同时PD1与PD2的电流比定为K3[2]。当电压信号经过 R7U2A+R8LEDPD1U2A-/ R9,此时运放U2A正好工作于深度负反馈中,使得SLC800产生一个稳定的输出。

从S L C 8 0 0数据手册可知,I2=K3*I1,I1=K1*If,由于If=Vi/R8,Vo=I2*R10,故:

Vo=K1*K3*(R10/R8)*Vi (3)

式(3)中K1和K3为每个芯片的特性参数[2],因此根据输入信号范围可适当选取R8和R10的阻值,以获取合适的输出电压范围。隔离电路中R8不仅用于调节电流If大小,同时还用来调节由于芯片之间K值的分散度而导致的SLC800实际输出电压与设计值之间的偏差。

线性输出电路主要是实现线性电流的输出和调节整个变送模块的输出零点与量程。其构成及具体功能如下:

可调电阻R21和U3A组成线性输出电路的调零电路。2.5V直流参考电压从稳压管TL431获得,通过可变电阻器R21分压调节整个电路最终输出电流的零点。U3B用作光耦SLC800输出的直流电压Vo(见图4)的输入缓冲器,用来提高信号输入阻抗,降低信号的负载。

信号隔离不仅需要信号回路的前后级隔离,同时也要把信号回路前后级的供电隔离,这样以避免因干扰通过供电电源对后级输出产生影响。本次设计采用的隔离电源是金升阳公司生产的A1209D-2W,它具有体积小,隔离电压高,温度特性好等优点[4]。

第3篇:电路设计常见问题范文

【关键词】单片机 问题 硬件 软件

20世纪80年代初期,单片机开始进入人们的视线。近30多年来,单片机普遍应用于工业领域中,各个领域中基本上都能看到单片机的踪迹。然而由于工作环境或是外界干扰等问题,单片机在应用中也暴露了很多问题,影响其运行的可靠性和准确性,并给工业生产造成严重损失。基于此,本文就单片机在实际应用过程中存在的一些常见问题进行分析论述,以提高单片机的运行效率,减少生产成本。

1 抗干扰问题

单片机在运行过程中,由于受到外界干扰,如放电干扰、高频振荡、电磁信号影响等,很容易造成程序运行紊乱,或是硬件控制失灵,数据采集误差较大等问题,严重影响着其运行的稳定性和可靠性。因而使单片机具备更好的抗干扰性能,保证单片机有效稳定运行,是设计者在设计单片机系统时需要注意的重要问题。而干扰信号对单片机产生影响是通过其I/O口进入,在通常情况下,提高单片机的抗干扰性能,主要是从硬件和软件方面着手。

硬件上抗干扰,是从电路上直接将干扰除去。即在电路设计上加上电路用以减弱或是消除干扰信号,由于干扰信号不同,则电路设计也会有所改变。针对对电源波动较敏感的单片机,选取电源稳压块,采用0.01μF滤波旁路电容,以去除耦合影响。如图1所示;而对于系统上电或是下电时,在未对单片机做处理时,其电压会从0突增到工作电压,此时系统处于超不稳定状态,程序也会乱跑,而这种情况在实际使用中,是绝不允许的。出于对系统的保护作用及延长其使用寿命,此时需用上电延时复位电路,令单片机在工作电压变得稳定后工作正常。

另外一种抗干扰方式是利用软件实现,即人为地添加程序以过滤干扰信号,进而更一步地强化单片机的抗干扰能力。首先是指令冗余抗干扰,其是在进行抗干扰系统设计实现过程中,在系统程序流关键地方以及系统运行工作到具有决定作用的指令执行处,人为地加入一些空操作指令,即NOP指令。在单片机应用系统程序运行到某个单字节指令上时,在这里添加的空操作指令NOP,使得原本应作为操作数使用的指令失效,同时也避免了改变操作数的情况;也可利用软件陷阱抗干扰技术实现抗干扰能力,其主要是通过引导设置软件陷阱的抗干扰因子,避免和控制系统程序运行中存在的干扰因素,因而使得系统稳定可靠地运行。在这里,系统软件中的陷阱主要是系统程序中的一个引导指令,这个引导指令可以在系统程序运行过程中,强制性地捕获系统程序中乱飞的程序段,并将捕获所得程序引导至错误处理程序或者是复位地址处,从而对于系统程序的安全可靠运行进行保证。

2 可靠性方法

单片机系统的功能性设计是在理论基础上完成的,然而在实际的工作环境中,由于各方面因素的制约,其工作性能并不能充分发挥,因而系统的可靠性设计就尤为重要。系统的可靠性由自身的软硬件与其所处的工作环境综合决定,因而在设计分析时,也是从这两点出发。

硬件上主要是考虑系统运行的稳定性,减少或避免外界的干扰,其方法参考上述提到的抗干扰技术,另还可以放入抑制高频的电感,以避免高频信号从电源或是地线引入;使用隔离或屏蔽方法,利用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开,一方面使杂乱信号不得进入单片机系统,另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。而屏蔽则是针对空间环境中各种辐射可能会给系统带来的干扰。

在软件方面,除了上面提到的指令冗余外,另在系统启动运行时,开始执行开机自检程序,实时检测单片机各个模块的运行使用情况。当检查内容均为正常状态时,程序才能顺利地往后依次运行,一旦出现异常情况便进行相应的措施处理。开机自检项目主要有对RAM、ROM、I/0口状态及其他接口的检测;另外可利用单片机自带的“看门狗”,记录程序运行情况,一旦单片机由于程序由于某个原因乱飞,某一程序段持续进入死循环模式,此时便可利用看门狗程序发出复位信号,单片机复位,程序也会回到起始位置开始执行。

3 程序出轨问题

程序在其运行过程中,由于会受到随机的干扰,正常的逻辑执行顺序将被打破,因而造成程序卡死或是陷入死循环的后果,其主要特征是某个数据码或是指令码,因受干扰而发生跳变使程序运行出轨,进而使得整个单片机应用控制系统失效,这很可能会给设备生产带来隐患,更可能会危及到整个系统是否能安全稳定执行。

程序出轨问题可采用上述使用“看门”狗解决,待出现不正常时,程序自动跳回到执行入口地址;另外,可使用定时中断方式对程序进行监测,定时器在程序运行正常阶段不会产生中断。而当程序出现异常时,触发中断,进而中断服务程序执行使系统复位。另外还可通过硬件电路对程序进行监测,使其恢复正常复位,系统周期性地向端口提供高低电平,一旦程序出现异常或是乱飞,则触发单稳态触发器,继而实现了系统的自动复位.。

由于单片机不如计算机运行功能强大,其在使用过程中受外部影响较大,继而其存在的问题也是不可预测的。本文主要是针对单片机应用中比较常见的问题加以论述,对单片机系统中基本上会存在的抗干扰问题、可靠性问题及程序出轨问题加以说明,使得单片机系统运行更稳定、可靠、高效率,同时也降低生产成本,提高工作效率。另外抗干扰、可靠性的提高及程序出轨问题间,各因素间都是相互影响相互制约的,在不同的工作环境下均可得到一个稳定可靠的单片机控制系统。

参考文献

[1]张军,胡孝昌.单片机应用系统抗干扰技术的研究[J].计算机量与控制,2006(03).

[2]王幸之,王雷,钟爱琴等.单片机应用系统电磁干扰和抗干扰技术[M].北京航空航天大学出版社,2006.

[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社,2003.

作者简介

翁鹏飞(1994-),男,汉族,江西省上饶市人,四川大学电子信息学院学生,研究方向为通信工程。

邱月阳(1992-),男,汉族,四川省资中人,四川大学电子信息学院学生,研究方向为通信工程。

第4篇:电路设计常见问题范文

>> 基于Cortex—A8智能家居系统的设计与实现 基于Cortex A8的智能家居控制系统 基于Android的智能家居系统设计与实现 基于ZigBee的智能家居系统设计与实现 基于Cortex―A9的智能家居控制系统的硬件设计与实现 基于Cortex―M3与Android的智能家居控制系统设计 基于ARM和ZigBee智能家居系统的设计与实现 基于Wi—Fi与电力载波的智能家居系统设计与实现 基于ZigBee的智能家居设计与实现 基于物联网智能家居的设计与实现 基于安卓的智能家居控制系统的设计与实现 基于物联网的智能家居系统的设计与实现 基于微信端的智能家居监控系统的设计与实现 基于物联网的智能家居控制系统设计与实现 基于ARM嵌入式智能家居系统的设计与实现 基于物联网的智能家居远程控制系统设计与实现 基于Android平台上BLE的智能家居控制系统设计与实现 基于Rasberry的多控制网络智能家居系统设计与实现 基于树莓派的智能家居系统设计与实现 基于物联网的智能家居系统设计与实现 常见问题解答 当前所在位置:l.

[2] 工信部2014年通信运营业统计公报[N/OL]..

[3] 艾媒咨询.2014上半年中国智能手机市场监测报告[N/OL].http://iimedia. cn/37560. html.

[4] 张淑艳,王超,肖萍萍,朱娟.基于Cortex-A9和ZigBee的智能家居控制系统设计[J].产业与科技论坛,2014(23):46-47.

[5] 王风.基于CC2530的ZigBee无线传感器网络的设计与实现[D]. 西安:西安电子科技大学,2012.

第5篇:电路设计常见问题范文

摘要:本设计是一种学生防近视提醒仪,适用于中小学生。本设计包括超声波距离传感器、单片机,超声波距离传感器与单片机输入端连接,单片机输出端分别与显示模块和语音模块连接。超声波距离传感器感知身体与桌子间的距离,通过振动或音乐提醒学生调整坐姿,学生使身体与桌子保持正常距离后,振动或音乐即会自动停止,从科学用光的角度避免眼睛疲劳,预防近视、保护视力,并能有效预防驼背。

关键词:防近视;单片机;传感器;语音

1.研究背景

随着用眼时间的增加,青少年近视的发病率越来越高,中学生的近视发病率已达50%以上。由于近视可并发眼底出血、视网膜脱离,并最终导致低视力甚至失明,因此,近视治疗和预防己成为家长、学校及社会关注的大事。由于近视的发生、发展与多种因素有关,且受血眼屏障及毒副作用影响,近视药物治疗几乎无效,所以预防近视最为重要。目前市场上有很多用于纠正中小学生坐姿和预防学生近视的仪器,但都存在各自的不足,如背背佳是依靠硬质材料束缚学生的行为,使佩戴者上身长期保持一个直立的姿式,这样身体会产生疲劳感,很不舒服,故学生并不喜欢佩戴。

本设计的目的是提供一种学生在身体放松的状态下,能够自觉纠正不良坐姿,避免脊椎变形及眼睛近视的学生防近视提醒仪。

2.防近视提醒仪硬件电路设计

本设计包括超声波距离传感器、单片机,超声波距离传感器与单片机输入端连接,单片机输出端分别与显示模块和语音模块连接,如图1所示。单片机、显示模块和语音模块置于仪器结构内,仪器结构设有电池放置槽,上方设有显示灯、电源开关,单片机、显示灯及电源开关分别与电池连接。

本设计利用超声波距离传感器感知身体与桌子间的距离,通过振动或音乐的方式提醒学生迅速调整坐姿,使身体与桌子保持科学距离,调整后振动或音乐即会自动停止,从科学用光的角度避免眼睛疲劳,预防近视、保护视力,并能有效预防驼背。

2.1超声波距离传感器电路设计方案

以超声波作为检测手段,能够产生超声波和接收超声波,具有这种功能的装置就是超声波距离传感器,习惯上称之为超声换能器或超声探头。超声探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用,它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声探头的核心是其塑料外套或金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种,晶片的大小如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,使用前必须预先了解它的性能。

本设计的超声波距离传感器发射电路主要由40KHz脉冲信号产生模块和驱动电路模块两大模块组成。利用555定时器构成多谐振荡器,产生占空比为50%的40KHz的方波信号。当555定时器的4脚为高电平时,555定时器电路产生占空比为50%的方波信号;当4脚为低电平时,555定时器清零,没有输出。超声波接收器接收到物体反射回来的40KHz的超声波信号,将其转换为电信号,输入CX20106A的1脚,CX20106A经过放大、滤波、整形后,会在第7脚产生一个低电平下降脉冲,输出至单片机等控制处理器的外部中断口。

2.2语音模块电路设计方案

ISD2500是ISD系列单片语音录放集成电路的一种。这是一种永久记忆型语音录放电路,录音时间为60秒,可重复录放10万次。该芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术,每个采样值可直接存储在片内单个EEPROM单元中,因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。该器件的采样频率为8KHz,同一系列的产品采样频率越低,录放时间越长,但通频带和音质会有所降低。此外,ISD2500还省去了A/D和D/A转换器。其集成度较高,内部包括前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480K字节的EEPROM。ISD2500内部EEPROM存储单元均匀分为600行,有600个地址单元,每个地址单元指向其中一行,每一个地址单元的地址分辨率为100MS。此外,ISD2500还具备微控制器所需的控制接口,通过操纵地址和控制线可完成不同的任务,以实现复杂的信息处理功能,如信息的组合、连接、设定固定的信息段和信息管理等。ISD2500可不分段,也可以最小段长为单位来任意组合分段。

ISD2500的按键单段录放电路非常简单,如图2所示。单段使用时全部地址线接地,录音时置P/R端(S3)为低,按住CE端的片选键(S1)不放开,即开始录音,松开时或芯片录满时自动停止。放音时置P/R端(S3)为高,按一下CE端的片选键(S1),即开始放音,按一下PD端的节电键(S2)或放音结束时自动停止。

本设计采用89S52单片机为主控芯片,初始设定胸口到桌面距离为90mm―120mm,^部到桌面距离为180mm―240mm,连续静坐不超过2小时,利用超声波距离传感器感知人体与桌面的距离及静坐时间,使用语音芯片进行语音提醒。本设计通过超声波距离传感器采集胸口与桌面的距离或头部与桌面的距离,并对采集信息做数据转换传送给单片机,单片机将信号的距离与初始设定的距离进行比对,当小于设定的最小距离值时,单片机发送报警信号给语音模块,语音模块接收到报警信号,就会产生例如“请注意坐姿”的语音提示,提醒使用者纠正坐姿;当使用者工作或学习时间超过系统设定的静坐时间时,就会产生例如“请注意休息”的语音提示,提示使用者注意休息。同时,本设计还可通过显示模块实时显示自己与桌面之间的距离,方便使用者判断自己与桌面之间的距离是否适当。

本设计结构简单、成本较低、操作方便,适用于各类消费人群,尤其能够及时有效地矫正学生不良坐姿,预防近视,防止脊柱弯曲、含胸驼背。

第6篇:电路设计常见问题范文

【关键词】建筑电气;消防设计;问题;方式

1电气消防设计中常见的几个问题

1.1管路布线不合理

当前,我国的部分建筑中,关于电气消防设计方面的工作往往存在着管路布线不合理的问题,严重威胁了电气消防设计的效果的发挥。部分企业在进行电气消防设计的施工时,没有严格遵照相关规定,用隔离套管对导线进行保护,而是为了节约成本,采用了普通的胶管来为电路提高保护。在这种情况下,一旦发生火灾,普通胶管不能像隔离套管一样,对电路起到保护作用,就会因火灾的发生而导致电路的破坏。而导线一旦在线管内出现破损等问题,就会对消防控制系统的正常运转造成影响。因此,虽然电气消防设计时建筑施工中的重要环节,但是很多企业都没有给予其应有的重视,没有采用科学规范的方式来进行管线的布置,进而导致管路布线不合理的问题出现。往往在相同的位置布置的导线越多,就会使得这一部位的热量越多,也就为事故的发生埋下了安全隐患。

1.2电路铺设问题

在电路连接中电路铺设是重要的部分。在进行电路铺设时,要减少线路的交叉重合使导线合理的在边墙或地下分布。按照相关标准,对需要供电的消防系统,要严格的保护线路,要在导线外部套PVC管,除了隔离潮湿侵蚀,更重要的预防发生火灾时火势蔓延到消防系统,在火情发生时能够保证消防系统的正常运作。在设计消防电路时,不要按照既有的经验来设计,因为不同的施工对象内部的结构不同,按照以往在消防电路设计中的经验,并不能针对目前的对象。在设计时要对施工对象进行考察,摸清该建筑的内部结构和特点,进行完整的规划,合理的布线,避免同一线路布线时多次交叉。铺设导线要对导线进行反复的检查,确认导线不存在任何问题。在连接两条导线时,要牢固的粘贴接点处的绝缘胶布,扩大接点处绝缘胶布的覆盖面积。

1.3火灾自动报警系统问题

火灾自动报警系统是电气消防设计中的重要内容,而相关政府部门也对这一部门的设计进行了明确规定。要求在建筑内一旦发生火灾,应立即切断消防电源以外的电源。这就要求企业与相关工作人员应对配电回路进行合理的设计,以达到相关要求。但是,部分企业在对配电回路进行设计时,没有严格遵照远离防火分区的原则,没有在防火区内的配电箱设置多数的配电回路。在这种设计下,一旦发生火灾,就极易导致大面积停电的问题发生,进而导致逃生场面混乱,极易造成人员伤亡。

2针对建筑消防设计中问题的解决措施

2.1消防水泵的设计

消防水泵也在建筑电气消防系统中起着重要的作用,能有效控制火势的蔓延。但如果建筑电气消防设计中忽视了消防水泵开关的设计,就很可能造成设计缺陷,进而严重影响建筑电气消防系统的正常运行。通常的建筑消防水泵开关包括智能自动开关和手动开关两种。其工作原理是当建筑物出现故障发生火灾时,安装在建筑电气消防系统中的烟雾探测器和温度传感器就会接受相关信息,传送到消防水泵的相关设备上,于是消防水泵就会自动打开进行工作,这对及时遏制火灾的扩大起到了有效的控制作用,有利于防火工作的顺利进行。而对于温度传感器故障时,不能智能感应火灾讯息的消防泵手动开关,就需要消防员手动打开,也能起到对建筑火灾事故的控制作用。另外,为了加强消防水泵的功能,还能在对消防水泵设置接地的报警装置,安装切断电路的过度负荷保护器,强化保护措施。

2.2加强消防联动系统的设计

由于消防联动系统是信号联动的重要环节,同时也是消防灭火效果的重要保证,因此,企业应加强对消防联动系统的设计。通常情况下,要求控制报警仪器能够被安置在专门的柜中并进行引出,以获得信号联动形式,进而在消防室内控制台内进行信号的传递。同时,还能够让工作人员对其进行手动控制,也可以让消防灭火系统自动启动。这种系统的工作原理是通过对电动消防阀位置进行防烟、排烟系统模块的设置,这样在火灾警报发出时,工作人员再能对防火阀实施电动关闭,并开启空调上方的送风系统,将获取的信号在设备内返回。此外,工作人员还能够在室内工作台对消防供电工作情况与风机型号等进行显示与控制。

2.3消防配电应形成独立系统

但是即便是有了可靠的电源,也不能保证消防设备的供电安全性,因为如果消防设备的配电线路出现问题的话,与其共用一段电路的其他消防设备也会出现故障。在《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定消防用电设备应采用专用的供电回路,也就是说供给给消防设备的电所用的电路必须是独立的,不与其他电路混合的,要严格与其他配电线路分开。但是在有的设计中,往往忽视了至各层消防用电设备供电的可靠性,而仅仅重视从配电室到消防控制室配电箱这段供电的可靠性。比如电动防火门或者排烟阀等通常都没有独立的供电回路。

2.4加强对应急照明系统的设计

应急照明系统作为建筑工程中的重要设施,同时也是电气消防设计中的重要内容。工作人员应加强对应急照明系统的设计,确保照明设备的功能能够发挥出应有的功效。这样才能确保在发生火灾时,人们能够在有照明的条件下进行逃生,避免场面混乱而对人们的安全造成威胁。通常情况下,工作人员在进行照明系统的设计时,应建立两条供电线路,分为常用电源与备用电源两种。其中,常用电源能够为日常照明系统提供供电,而备用电源则被用来进行火灾时的照明支持。因此,工作人员在设计应急照明系统的设计时,可以将其与日常照明系统一起进行设计,确保在正常系统出现故障时,应急照明系统能够启动,为系统提供必需的供电。

2.5合理的排烟方式

目前,随着建筑使用功能及场内布局的多样性,采取机械排烟和自然排烟的排烟方式已经成为一种共识。因为排烟方式设计的不合理,而造成火灾发生后影响人员逃生和灭火救援的案例时有发生。因此,要对建筑使用功能及场所布置进行合理的规划,准确的计算出建筑的排烟需求,以此为基础来进行排烟方式的设计,要将自然排烟与机械排烟合理的进行结合,以达到其最大的利用效果,进而保障建筑的完整。

3结束语

综上所述,通过对建筑消防设计中存在的问题,以及相应的解决措施进行简要的介绍和分析,从而说明建筑消防设计的重要性,以及在设计中所要重视的相关因素,做好安全消防的设计工作,切实有效的提高我国建筑消防设计的水平,设计者的合理设计,可以有效的提高建筑中的消防安全措施,减少消防隐患的产生,以保障人们的生命财产安全。

参考文献

[1]孙文浩,杨海明.建筑消防设计审核验收存在的问题及对策分析[J].科技创新与应用,2015,06(25):265.

第7篇:电路设计常见问题范文

关键词:房屋水电;施工;不足;对策

目前,国家对水电施工的质量和管理方面都很重视,尤其是施工阶段,这个阶段涉及的事情繁多复杂,涉及到的人员和单位也很多,施工工艺也比较复杂,这就或多或少会对周围环境和施工质量带来一定的影响。但是,施工人员应该克服这些实际施工中带来的困难,意识到施工过程中存在的问题,并积极加以解决。

一?水电施工方面存在的不足

1.凿挖墙体损伤房屋结构与钢筋

在装修的前期准备工作中,没有对房屋结构进行全面细致的勘查,盲目施工改造,埋设管线时将墙壁或地面的钢筋打坏或损坏原先预埋的管件,给日后房屋的使用留下隐患,并影响整个楼板与墙体承重,遇到地震或剧烈震动时,极易造成坍塌断裂。

2.违犯建筑装修标准不按规定进行打压试验

装修施工单位对水路改造完毕后,图省事不按规定水压试验,在日后的长期使用中,预埋在墙壁内的水管的连接部位极易出现渗漏。因此凡是涉及水路的施工都要做打压试验。水路改造前后要分别做两次打压,以测试水管承压能力。一般水路施工后,施工单位会对水管进行打压,测试改造后的管路承压能力。但施工前的打压试验却常常被人们忽视。

3.在电路设计时忽略使用方便快捷原则

家居装修投入使用后,人们发现如果只在卧室的门口留一个开关,而没有安装双控开关,睡觉时还得光着身子下床关灯,实在是不方便。因此,家庭电路设计一定要尽可能考虑到未来生活的使用方便。在施工之前,就要反复模拟入住后的生活场景,逐一规划每个房间的功能需求。否则真的动工开始,被工期赶着往前走,往往一两天内就草草决定所有房屋的电路布局,难免出现疏漏,留有遗憾。

4.后期施工钻孔打漏管道

装修后期往卫生间墙面安装浴室挂件,镜子等涉及打孔的情况很多,如果对以前预埋的管道位置不清,在卫生间,厨房的墙壁上乱打一气,很容易打漏水管,造成漏水事故。不但水路是暗装的,电路同样埋藏在墙壁内部,冒冒失失的在墙上乱打一气,还容易造成电线绝缘损坏发生短路事故。

5.使用国标电线还经常出现断电

在家庭的电路改造中,虽然使用有国标安全认证标志的电线,但是电线和电器配置不当或使用国标线的线径不足,也会给日后用电埋下隐患。

二?对策

1.水电施工图的审核

图纸是进行质最控制的重要依据。审图是技术准备工程—项重要内容,审图工作做得好坏,直接影响以后安装工程是否正常进行。所以.对图中存在的问题要最大限度地在施工之前解决好。因此水电管理人员迸场后,应及时做好图纸自、会审工作。

2.组织技术交底

技术交底的目的是使参与项目施工的人员对旗工对象的设计睛况、结构特点、技术要求、施工工艺、质量标准和技术安全措施等方面有一个较详细的了解,做到心中有数,避免发生技术错误和操作错误:技术交底是一项经常性的技术工作,可分级分阶段进行。

3.施工组织计向

水电安装工程具有与一般的建筑工程不同的特点,体现在:工程的功能系统性和多方关联性;设备材料质量对上程质量的先决性;工程交叉施工复杂性及工程施工作业的技术要求高。水电安装应考虑上述特点配合士建编制项目质量。因此在编制施工组织设计时应按分项工程编制施工质量计划。在编制施工组织设专}甜应按分项工程编制施工技术方案,即根据各分项工程的施工特点,按照相应“施工及验收规范”的要求,说明所采用的管材及附件、设备,连接敷设方式,鼠定卡架,防腐保温要求。工艺流程,质量标准,允许偏差,冲洗、试压,测试测量。调试要求及步骤等;特别是要强调工序搭接问题,以及要重点控制的部分,如办质墙上管道器具的安装,保温墙上散热器及管道电盒的固定问题。

4.确保设备材料的质量

设备材料质量是保证工程质量的先决条件,因为设备自身存在的缺陷是无法通过安装施工的过程来纠正或弥补的。设备材料品种多,类型杂,任何一项不合作的设备和劣质材料的使用,都会对工程整体质量有直接影响。因此,设备材料的选型和采购,是把好安装工程质量的第—关口。除了要选择合格的供货商外,材料迸场时,要求树料人员要进行外观检查及查看产品质保书、随行文件是否与产品相符(复印件应标明原件存放处),做好物资进场记录。

5.施工质量的控制

施工质量的控制是确保水电工程安装质量的关键一环,而施工过程中组织质量检验、控制和纠正不合格的安装产品,是保证施工质量的主要措施。通过自检、交接检、专职俭等多种验证方式对质量进行控制。特别要指出的是,项目管理员必须按照新颁布的规范要求明确各工程质量验收的划分,并做好检验批质量验收、分项工程质量验收、子分部工程质量验收及分部工程质量验收,各项验收记录表应填写清晰、完整,接受工程监理、建设单位及设计单位的监督并经他们签认。对不合格的安装产品,不能都只是简单地纠正了事。对于重大的质量缺陷或频繁发生的—般质量问题,项目管理人员要进行原因分析,制定纠正措施,防止不合格再发生。

三?小结

总之,建筑水电工程施工的管理制度、建筑水电工程施工过程中产生的粉尘、建筑垃圾、施工时产生的噪音等都需要通过有效的途径进行解决,使水电工程施工成为具有科学的管理体系、环保意识高的企业,使水电工程企业符合社会发展的需要,提高水电工程企业的综合效益。

参考文献:

[1] 万称如.建筑工程水电安装质量问题的预控方湖儿中小企业管理与科技(上旬刊),2010(6).

[2] 刘箐.小议建筑电气安装工程管理的若干问捌J仲小企业管理与科技(上旬刊),2009(11).

第8篇:电路设计常见问题范文

关键词:数字逻辑设计;电子设计自动化;可编程逻辑器件;教学改革;实践教学

作者简介:何乐生(1977-),男,白族,云南昆明人,云南大学信息学院,副教授;余鹏飞(1975-),男,云南昆明人,云南大学信息学院,副教授。(云南 昆明 650091)

基金项目:本文系2013年云南大学本科实践教学能力提升项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0115-02

“数字逻辑设计”是计算机及其相关专业承前启后的重要专业基础课,该课程介绍计算机的基本结构——数字电路的原理以及设计方法,是“计算机组成原理”、“计算机体系结构”等后续专业核心课程的必要基础。

在就业形势严峻的背景下,社会和学生都对课程的内容及其实用性提出了更高的要求。计算机专业学生往往将自己未来的职业规划定位于软件开发,因此认为“数字逻辑设计”课程没有太大用处,出现轻视的思想。另外,大部分高校仍以已经过时的小规模通用集成电路作为主要教学内容,进一步加深了学生对“数字逻辑设计”课程无用的错误认识。怎样合理地将基于EDA技术的现代数字逻辑系统设计方法引入课堂和实践教学;将“数字逻辑设计”课程内容和计算机专业学生感兴趣的东西结合,提高学习积极性,为将来从事相关领域的工作打下必要的硬件基础,成为了“数字逻辑设计”课程改革必须解决的问题。[1-3]

一、目前教学工作中存在的问题及其成因

近年来,以数字技术为核心的半导体技术获得了飞跃式的发展,其功能和复杂程度呈几何级数增长。与之对应的是设计技术的规模化和正规化,软、硬件开发人员的职责划分越来越明显。作为偏软件方向的计算机专业的课程,“数字逻辑设计”的教学内容、体系、方法以及实验环节也应随之改变,以培养具有独立工作能力,满足行业需求的高素质人才。与此相反地,当前该课程依然沿用几十年来形成的精英式的大学教育思路,过于强调知识体系和理论深度,而放松对学生运用新知识进行综合设计的能力的培养。另外,“数字逻辑设计”与“电子工程”、“通信工程”等偏硬件专业的“数字电路”课程过于相似,强调电路的物理基础,轻视从宏观的系统层面对数字系统认识,导致教学效果不理想。笔者总结具体原因有以下几点。

1.教学内容脱离工程实际和学生实际情况

在严峻的就业形势下,学生都很关心学习所学课程到底能做什么,为自己提供怎样的竞争力。随着EDA技术的高度发展,基于CPLD和FPGA等可编程逻辑器件的数字系统设计技术已成为主流技术。然而目前大部分教材仍然采用传统理论教科书的编写方式,以“讲理”为主,过分强调双极性工艺的74系列门电路的实现方式,对EDA技术涉及不多。如果教师仍然采用“填鸭式”教学方法教授已经过时的知识,自然无法调动学生的积极性。

2.对不同专业的差异化教学问题注意不足

在软、硬件设计分工差异化的大背景下,应该将“数字逻辑设计”的教学重点放在系统级的设计,而对于门级电路的设计则只需要达到“知其然”的程度。在教学内容、教学体系、教学方法以及实验等具体教学环节上,应与“电子工程”、“通信工程”等偏硬件专业保持合理的差异化。

3.实践教学内容陈旧,无法满足社会对计算机人才的需求

当前实践教学内容多为验证74系列芯片的功能,而计算机相关专业的课程定位应是“理解计算机底层工作原理”,这种基于中小规模集成电路的验证性实验显然与专业定位不吻合。

4.连线式的数字电路实验箱(板),无法使学生建立对现代数字系统的感性认识

高等学校实验设备多采用“傻瓜式”的设计思路,即将实验电路尽量“功能化”和“模块化”,学生只需要在不同功能模块之间连线即可完成硬件设计。诚然,这在降低了实验难度的同时,提高了实验速度,降低了教师讲授实验课和维护实验室的难度。但 “连线式”的设计使学生不明白实验箱(板)上分离的一个个插孔是如何构成系统的,更无从谈到对计算机系统的感性认识。[2]

5.课程考核方式不科学

部分学生采用死记硬背的方式“对付”期末考试,常常出现“高分低能”现象。评价方式在无形中造成学生对实践环节学习的轻视心理,部分学生的学习以成绩合格为目标,忽视能力的获得。

二、“数字逻辑设计”的教学改革方案

综合考虑上述问题,笔者所在的教学团队认为,合理地取舍原有教学内容并将EDA技术引入教学,是提升教学水平和学习积极性的有效手段,并进行了一系列教改尝试。

1.结合学科发展和学生实际情况,合理优化课堂教学内容,提升其实用性

如前所述,数字系统设计已经进入电子设计自动化的“EDA时代”,作为计算机专业的课程,更有必要对传统教学内容有所取舍,做到“有所为,有所不为”。一方面,在保证为后续课程提供必要基础知识的同时,对于陈旧过时的理论加以扬弃;另一方面,必须对于近年来出现的,改变行业面貌的新技术有所涉及。

在传统教学内容的选取上,应秉承“必须”和“够用”的原则,[4,5]对后续课程较难理解的“组合、时序逻辑电路分析、设计方法”、“半导体存储器”等内容应保留较多的课堂教学时间,而对于“门电路的实现方法”、“竞争与冒险”等内容,则应大幅度地降低课堂教学时数。总体来讲,基本取消了74系列中小规模器件的课堂教学时间,而将时间用于进行“原则性”和“说理性”的教学,旨在帮助学生建立“计算机是由什么东西构成的”、“设计计算机时采用了什么原理”等系统性的基本概念。

在EDA新技术的扩展方面,教学团队根据计算机专业学生喜欢编程的特点,在教学中引入了硬件描述语言和可编程逻辑器件(PLD)两方面的内容。硬件描述语言Verilog HDL在语法上接近C语言,而C语言是计算机专业先修课程,学生掌握起来较容易。课堂教学采用了传统内容和描述语言穿行的方式,既保证了教学进度,又能防止学生出现“硬件描述语言和实际电路脱钩”的通病。可编程逻辑器件的教学,则安排在传统教学方案中进行“门电路实现”的学时进行,并将可编程逻辑器件的教学重点放在介绍CPLD和FPGA的原理及其常见问题。根据学生实际情况,还引入数字电路在计算机系统中的应用实例,以提升学生的学习兴趣。例如:加法器、乘法器的实现,点阵LED显示屏的显示与控制,PS/2鼠标键盘控制等内容,不但能帮助学生建立学以致用的学风,而且能够很好地回答学生“‘数字逻辑设计’课程有什么用”这样的问题,提高了学习积极性。

2.根据计算机相关专业学生实际情况,改革实践教学内容和手段

基于实验箱的实验存在诸多问题:首先,不利于学生建立系统观念,而将思路束缚于微小且具体的局部问题。其次,将“培养动手能力”这一广义的命题,狭隘地局限为“能够正确地完成连线”,不符合能力培养的要求。且在实际实验过程中,由于实验设备长期使用,往往由于接触不良等非关键因素造成实验失败,使学生失去学习兴趣。针对实践教学中凸显的问题,教研组采取了以下措施。

首先,将ModelSim和Multisim等EDA仿真软件引入实践教学。由于数字电路的仿真技术已经非常成熟,仿真结果和实际实验结果基本相同。采用软件仿真工具能够将学生从大量的连线工作中解脱出来,把精力集中在“数字系统的设计”本身,提高了实践教学的效率,且方便学生实现更为复杂的逻辑设计。

其次,采用FPGA作为实际动手的实验平台,开发了一种符合计算机专业“数字逻辑设计”教学需要的低成本FPGA实验板——Innovator_FPGA。在实践教学环节中,首先指导学生利用该实验平台,在Quartus II环境中首先采用原理图输入方式完成基本的验证性实验,以熟悉开发工具;然后采用硬件描述语言分别实现加法器、减法器、逻辑移位器等CPU必须的逻辑功能;最后指导学有余力的学生将上述模块综合为一个ALU(算术逻辑单元)。通过训练,学生们发现“数字逻辑设计”与自己天天打交道的计算机有着如此密切的联系,为将来的“计算机体系结构”课程打下了坚实的基础。

3.引导学生通过多种途径学习,改革课程考核方式,培养自学能力和创新能力

电子信息技术发展迅速,任何人都无法在大学阶段获取一生所需的所有知识,学生必须培养自己的自学的能力。教师引导学生采取以下方式自学:

(1)通过网络学习交流,推荐以下网站:可编程逻辑器件网(.cn)、周立功公司网站()、水木清华(\学术交流\电路设计)以及Altera公司官网论坛等。

(2)参与各种竞赛和学生课外科技活动,包括:全国大学生电子设计竞赛、挑战杯和Atlera大学生论文竞赛等。

(3)鼓励学生参与国家级、省级和校级的学生科技立项活动。

另外,课程考核是引导学生培养创新能力的指挥棒,也是帮助教师纠正教学方法的重要手段。在参考兄弟院校经验的基础上,[4-6]教学团队逐渐形成了自己的考核方式:成绩分为课程设计(占30%)、机考(占30%)、笔试(占40%)三个部分。其中课程设计部分要求学生在Innovator_FPGA实验板上设计具有一定功能的数字电路模块,最后根据设计理念的创新性、功能的实现程度和书面报告三者综合,给出课程设计成绩。机考部分要求学生在实验室现场完成一个简单模块的设计,以检验其软件仿真和调试能力。笔试部分则在减少客观题型的基础上,增加电路设计、HDL程序设计等主观性题型的比例。

三、结论

在进行课程改革的数年间,在上述一系列综合措施的促进下,学生的学习热情和创造激情得到了释放。同学们纷纷在实验室和宿舍利用廉价的实验套件开展学习、竞赛和科研活动,取得了一定的成绩,获得全国大学生电子设计竞赛国家级和省级奖项数十项,另外还获得国家级大学生科研立项三项,挑战杯科技作品竞赛获奖多项。越来越多的同学通过“数字逻辑设计”课程的学习建立了现代数字系统的概念,提高了自己的创新能力和综合素质。

参考文献:

[1]官骏鸣,汪虹.计算机专业《数字电路技术》课程教学改革[J].黄山学院学报,2011,13(3):108-110.

[2]于玉婷.EDA技术渐进式教学方法探讨[J].电脑知识与技术,

2011,7(11):8354-8355.

[3]吕燚,邓春健,黄杰勇.利用EDA技术全面改进数字电路课程教学[J].福建电脑,2008,(6):208-209.

[4]邹海云,高胜东,邓娜.《脉冲与数字电路》课程教学改革研究[J].实验科学与技术,2007,(1):71-74.

[5]李雪梅.在数字电路教学中引入现代EDA技术[J].物理实验,

第9篇:电路设计常见问题范文

>> 基于STM32的无刷直流电机驱动器设计 基于stm32微控制器的直流电机驱动器设计 力矩电机式电缆卷筒的设计 一款基于PW-82521直流无刷电机驱动器的研制 小型倾转旋翼机的无刷直流电机驱动器设计 力矩电机调速系统综合实验设计采用的关键技术及应用 内置式力矩电机在数控干式滚齿机设计中的应用 基于LHDl8245的二相步进电机细分驱动器设计 浅谈力矩电机在数控机床的应用 基于GAL16V8和U LN2003的步进电机驱动器的设计 基于CPLD的直流无刷电机驱动电路设计 浅谈步进电机驱动器的发展 三相混合式步进电机驱动器的设计 步进电机驱动器设计及技术改进 基于TMS320F28335的伺服驱动器的设计 基于单片机和晶闸管驱动器的灯控系统硬件设计 基于FPGA的伺服驱动器分周比设计与实现 基于LNK306P的LED驱动器设计 直流电机伺服驱动开关电源的EMI滤波器设计 用于LCD测试系统的程控驱动器设计 常见问题解答 当前所在位置:

关键词:DRV8432;直流力矩电机;驱动器;开机浪涌

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.3.009

引言

DRV8432是TI公司推出的一款双H桥PWM电机驱动器,工作电压可以达到50V,具有四种工作模式,并内置了包括欠压、过热、过载、短路保护在内的保护电路,具有内阻小、效率高的特点[1],十分适合低压小功率直流力矩电机的驱动。

1 设计过程

DRV8432的功能和组成可以用图1来描述。

DRV8432有四个PWM信号输入口,一路PWM信号就可控制一个半桥,且内置了门级控制与驱动电路;DRV8432的每个半桥可以独立控制,母线电压也可以不一样,这样就方便使用一片DRV8432来同时驱动不同电压需求的电机。DRV8432通过M1、M2、M3三个模式选择管脚来配置工作模式(如表1所示),通过OTW和FAULT来表征故障(如表2所示),通过OC_ADJ脚与“地”之间所接的电阻来设置过流阈值(如表3所示)。当复位信号有效时,DRV8432的驱动桥的输出为高阻状态。

在设计中,我们将DRV8432配置成了并联H桥CBC(Cycle-by-Cycle)限流工作模式,M3M2M1=010,按照单极性方式进行使用。这样,它的连续工作电流可以达到14A,峰值工作电流可以达到24A[1]。

在并行工作模式下,DRV8432内的A和B半桥形成一个并联半桥,由PWM_A控制,C和D半桥形成另一个并联半桥,由PWM_B控制,PWM_ C和PWM_D接地;在CBC(Cycle-byCycle)限流方式下,当出现电流过流时,DRV8432会自动强行关断H桥上桥臂而打开下桥臂,使电机线圈和H桥两个下桥臂形成通路来消耗能量,待电流进入正常范围后再依照给定的PWM信号进行工作。

DRV8432的设计如图2所示,DRV8432仅需一个12V电源作为控制电源输入,OTW、FAULT、PWM_A、PWM_B、RESET_AB、RESET_CD、POW_CTRL均经光电耦合器与控制器相连,由受控于控制器的继电器来实现DRV8432的PVDD端的上电与断电。

2 实验验证与改进

(1)功率驱动输出口滤波电容选取问题

如果按照图2选取滤波电容(C8、C9、C12、C13),经实验,在工作状态下用万用表测量OUT_AB端和

O U T _ C D端,几乎没有输出,无法驱动电机,且C8、C12、C19、DRV8432均发热十分严重。

参考文献[ 2 ]给出的参考设计中,为DRV8432的功率驱动输出口配置了电感和电容组成的低通滤波器,意在增强单个电感或者电容的滤波效果[3]。但按照图2的取值将这个滤波电路(如图3所示)单独拿出来进行仿真,输入取为20kHz,占空比为50%的脉冲电压源,其结果如图4所示,滤波器输出是震荡的,与不能正常输出这一实际情况相符。

去掉C8和C12后,用万用表量OUT_AB和OUT_CD,显示DRV8432可以输出与电压给定命令一致的电压,能够正常驱动电机,但是C19、DRV8432仍发热明显,用示波器测量OUT_AB/OUT_CD端对地的波形,如图5所示,从图中可以看出,波形震荡,失真严重。

在去掉C8和C12的情况下长时间工作时,DRV8432还会偶发无输出的现象,此时进行测试,发现DRV8432的输入波形正常、电源正常、FAULT和OTW没有表征出错,但用万用表测量OUT_AB端和OUT_CD端发现没有输出,用万用表分别测量OUT_AB端和OUT_CD端对地电压时,发现两端对地电压相等,应该是DRV8432内部产生了保护。关于这个现象,文献[4]认为DRV8432在使用中要避免0%或100%占空比输入,两个PWM端都必须是脉冲输入时CBC模式才可以持续,否则H桥可能会出现一种假死状态,因此出现没有输出的现象。但我们没有对此进行验证和确认,而是继续去掉C9和C13,这时,用示波器测量出OUT_AB/OUT_CD端对地波形如图6所示,OUT_AB/OUT_CD端输出波形除有过冲外,波形是清晰的。此时,即使在长时间工作的情况下,C19和DRV8432均没有明显的温升。

从实验的结果看,依照参考文献[2]来配置滤波电容,DRV84332不能正常工作,为此,我们在最终的设计中将DRV8432的功率输出口上的滤波电容全部去除了。

(2)开机浪涌抑制问题

在最初的设计中,图2中的R3,D3是没有的,但这时的启动电流很大,如图7所示,电流峰值可接近40A。这种开机浪涌,无论是对供电电源还是对驱动器上的元器件来说都是不利的,必须采取措施来加以抑制。

抑制开机浪涌的常用方法有:在滤波电容处串入NTC热敏电阻、使用固定电阻器串入输入端来抑制启动电流、在固定电阻上并联电磁继电器或者三段双向可控硅等开关器件,当电源进入正常工作状态后再将此开关接通[5]。

依照电路的实际情况,我们选用了第三种方法,在继电器输出触点上并联一个电阻(R3),为实现防反接功能,再增加一个与电阻串联的二极管(D3),如图2所示。在使用时,利用控制器控制继电器触点延时接通,即先经电阻R3限流,对电源滤波电容C19充电一定时间后再接通触点。延迟时间按照理想电容和电流的定义进行估计(假定为恒流充电):由Q=C×U=I×t,可得t=(C×U)÷I=(C×U)÷(U÷R),则t = ( 1 0 0 0×1 0- 6F×2 4 V )÷(24V÷1200Ω)=1.2秒,取延时为2秒,测得的启动电流曲线如图8所示,启动电流峰值至少降低了90%。

3 结语

这款基于DRV8432的直流力矩电机驱动器成功地应用于小型转台的驱动,经使用验证,DRV8432十分适合小功率直流力矩电机驱动。由于其体积很小,设计简单,因此,DRV8432也不失为研制一体化电机的可选方案。

参考文献:

[1]DRV8432/DRV8412:Dual Bridge PWM Motor Driver[R/ OL].http:///lit/ds/symlink/drv8432.pdf

[2]DRV8432 EVM Motor Driver Evaluation Board User’s Guide[R/OL].http:///lit/ug/slou291a/ slou291a.pdf[3]郑军奇.EMC电磁兼容设计与测试案例分析.2版.[M]北京:电子工业出版社,2009:163-166