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气控制论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1.1电动机典型电气控制系统设计与实现:
(1)金型铸造厂冷却电气控制系统的设计与实现;(2)高炉车间往复运料车电气控制系统设计与实现;(3)吉化污水处理厂1号排水泵电气控制系统设计与实现;(4)整流车间水冷自动投切控制系统的设计与实现。
1.2常用机床电气控制线路的故障诊断与检修:
(1)‘巨达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂x62w万能铣床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂20/5t桥式起重机控制线路的故障诊断与检修。
2课外项目选取
2.1电动机典型电气控制系统设计与实现
(1)物流传输线自动控制系统的设计;(2)一汽轻型喷涂车间搅动泵电气控制系统的设计。常用机床电气控制线路的故障诊断与检修:(1)‘巨达机械厂M7120平面磨床电气控制线路的故障诊断与检修;(2)恒达机械厂23040摇臂钻床电气控制线路的故障诊断与检修;(3)‘巨达机械厂电动葫芦电气控制线路的故障诊断与检修。
2.2知识处理项目(1一4)技能点
电路的设计;电路的布局;电路的装接;电路的调试。知识点:器件的识别;器件的检查;器件的选取;自锁电路;联锁电路;互锁电路;时间控制;降压起动;顺序控制。项目(5一7)技能点:机床操作;机床电气故障维修;起重机操作;起重机电气故障维修。知识点:机床电路识读;机床控制电路分析;机床电路故障分析;起重机电路识读;起重机控制电路分析;起重机电路故障分析。
3实施过程(例:龙山机械厂工业风机电气控制线路的设计)
3.1教师(甲方)活动提出工作任务。
3.2学生(乙方)活动
(1)按计划方案设计冷却系统电气控制原理图;(2)根据被控系统的电路参数选择低压电器元件型号及导线规格;(3)列出冷却系统电气控制线路元器件清单;(4)根据现场安装条件及控制要求设计控制柜柜体;(5)根据已设计的柜体尺寸来设计电气元件布置图;(6)根据电器元件布置图设计电气安装接线图。
3.3教师(甲方)活动
教师巡回指导并提问。54甲方提高制冷速度,需要提高电动机转速,给出新的生产任务书。55乙方根据任务书中电动机参数的改变重新选取电器元件的型号及导线规格。
4考核方案
对学生在项目实施过程中的表现进行跟踪记录,注重能力考核;教学考核方法和企业作效能考核方法相结合;教师考核与学生评价相结合;技能考核和综合素质考核相结合。
5结语
教学程序设计的好坏,完全决定了该课程是否是遵循了项目化教学的特点,即如何实现“项目引领、任务驱动,讲、做、练一体化”为特点的项目化教学。本课程的教学以“充分发挥学生的主体作用为指导思想,培养学生的自主探究、自主发展的综合素质为目标,课程的各个教学情境按照“资讯一计划一决策一实施一检查一评价”的行动体系方式来组织教学。(l)课堂引入。即通过类比与对比的方法,援引生活当中的一些案例,让学生获得充分的感性认识,激发学生的学习兴趣。接着给出本项目的要求和目的,为学以致用,激发学生学习兴趣和自学埋下伏笔。(2)资讯讲授。其主要以课件及动画的演示并配合以适当的板书为主要的教学方法来进行讲授各个项目所涉及到的知识点,也即我们所说的“讲,,、“做,,、“练”一体化中老师的“讲”的过程。学生通过资讯的学习,来完成老师布置的项目任务,即我们所说的项目任务驱动法,这样学生能够学以致用,做到边学边练,激发了学生的学习兴趣。(3)项目决策。项目决策就是全组人员通过分析这个项目的具体的任务要求,来制定完成任务的路径与方法。通过该环节的练习,使得学生把所学到的知识全部联系起来,构成了一个整体,锻炼了学生的独立思考问题的能力,使得其综合应用能力得到了加强与提高。(4)项目计划。项目计划就是分析项目的具体的任务要求,通过信息查询、收集与整理、分析、总结等手段,来制定具体的工作进度表,通过该环节的学与练,锻炼了学生的项目管理的能力,使得其组织和实施项目的能力得到加强。学生的职业能力与素质、解决实际问题的能力得到了提高。(5)项目实施。通过资讯的讲授、决策的分析、计划的制定,接下来就是项目的实施,在项目实施过程中,完全体现了讲”、“做”、“练”一体化中学生的“做”和练的过程,在该教学环节中,学生作为主体,教师作为辅助者,完全体现了学生的主观能动性,项目实施的全部过程完全由学生自己独立来完成,老师只是起到了临时指导的作用,即当学生遇到难解的问题时,给与适当的启发与指导。这是一个学与做的过程。通过该环节的练习,锻炼了学生的动手能力,激发了学习的兴趣,培养了其创新及解决实际问题的能力。(6)项目检查。当项目实施完毕,还要经过最后一步:检查,检查可以通过自查、同学互查,最后教师检查来进行,通过检查可以发现一些未发现的错误,经过老师最后的检查,无误之后才可以进行通电调试运行,这样可以避免人身和设备造成不必要的损坏,确保项目最终成功调试、完成,通过本环节的练习,可以培养学生养成按照“电气工程操作规范”来进行操作的良好的习惯。(7)项目评价。每个项目采用单元式评价的方式,即以学习情境的工作任务为单元,从专业能力、方法能力及完成速度等方面,结合每个单元的评价标准,由老师给出每个项目的成绩。某单元评价标准如表所示:通过以上的教学程序,将教学目标、教学评价和教学过程组成一个有机的整体,促进了教学目标的实现,实现了学生的主动发展。
2教学方法
教学程序即课堂教学的组织方法,而教学方法即老师在上课过程中,所采取的具体的授课方式。我们改革了传统的教学方法,实施了教师与学生互动的交互性与灵活性的实践的教学方法,目的是突出学生在实践教学中的主体地位,调动其学习积极性,唤起学生对知识、能力的渴望与追求,具体的实施的教学方法如下:(l)理论与实践并轨教学法。即改革过去大班上课为小班上课,现在每个小班的人数为30人左右,把两个大班分成三个小班,把课堂搬进实验室,采用理论与实践并轨的教学法,使学生真正掌握这门课的精髓。通过几年的实践,效果明显。(2)分层递进式教学法。就是使学生由单元到系统,由简单到复杂,由浅入深、循循渐进地进行了实践教学。教师只提出设计要求,启发思路,学生自主设计,独立思考。(3)课外延伸式教学法。如果学生在课内时间没有按要求完成实践内容,必须在课余时间完成,才算整个课内实践内容完成,否则不能验收与签到。(4)巡回指导法。教师巡回指导,发现问题时,针对教学内容,具体问题具体分析,给予适时的启发与指导。(5)竞赛激励式教学法。在各个项目的实施过程当中,利用分组进行对比试验和竞赛,把比赛成绩作为单元考核的一部分,记入最终的学期总评成绩,目的是引导学生主动创新实践,激励学生勤于思考、勇于探索,团结协作。(队总结巩固法。根据各组任务的完成情况,分别归纳总结其注意事项,进一步提高学生对实际问题处理的方法和技巧。(7)层次分组法。教师将学生分组,按知识水平、操作技能将学生分为A、B、C三个层,然后组成2或3人为一组的协作小组,各组中分别包含A、B、C三个层的学生,这样可相互帮助,互相合作,集大家智慧去完成不同层次的任务。(8)层次指导法。即根据具体的项目任务的不同,老师指导学生的方法分为全指导法、半指导法和零指导法。全指导法即布置第一个项目任务的时候,即在任务的驱动下,由老师来启发、引导学生去完成任务,使学生明确了plc控制系统设计的步骤,学会了设计的过程。在下面的项目任务中,教师采取半指导法,学生尝试着独立来完成项目任务,其充分发挥了学生的主观能动性,使学生主动去触摸知识,探索知识,极大的调动了学习的积极性。在最后的项目研究报告中,采取零指导的方法,即整个项目任务包括项目决策、项目计划、项目的实施以及项目的最终检查等,全由学生通过小组讨论、交流来独立完成,其充分体现了教师为主导、学生为主体的原则,在实施过程中,完全体现了讲”、“做”、“练”一体化中学生的“做”和练的过程。
3教学手段
课程的教学要想获得最佳的教学效果,教学实施过程中还要辅以现代化的教学手段,在良好的教学程序设计下和恰当的教学方法的实施的前提下,再辅以现代化的教学手段来辅助教学,会使教学效果更上一层楼。本课程教学实施过程主要通过以下几个教学手段来实现:(l)多媒体课件的制作。采用信息技术教学手段,制作多媒体教学课件,以Flas的形式进行演示PLC系统的控制过程,图文并茂,提纲掣领,易于理解,有效地调动了学生的研究性和探索性学习的积极性。(2)数字化资源。我们自主开发了现代电气控制技术网络辅助教学平台,该网站包括教学指导、教学资源、课程标准、授课计划、教案、学习资源库、参考文献、授课录像等。可以和老师进行在线的交流与探讨,所有的教学资源可在网上浏览和下载,任何学生在任何时候、任何地方都能借助网络自主学习。(3)虚拟仿真教学。本课程在教学中采用了大量的虚拟仿真技术,利用三菱PLC仿真教学软件,学生可以在机房、宿舍、教室等地方进行三菱PLC指令的学习,加快了学习的进度,提高了学习的效率。(4)一体化实训室。我们把课堂建搬进实训室,利用实训室的多媒体教学设备、计算机网络教学资源和实验实训设备,使学生真正做到边学、边做、边练。(5)技能比赛。通过组织学生科技创新、维修电工大赛、PLC技术大赛、机电产品设计大赛等系列活动,丰富了学生课余生活,培养了学生的专业技能和创新能力。
4考核方案设计
模块化教学区别于传统的填鸭式教学的一个重要的特点就是完全废除传统的笔试考试模式,采取单元式评价与综合评价相结合的过程评价,建立了课程评价体系。《现代电气控制技术》课程以学习情境的工作任务为单元,从以「几个方面进行评价:(l)各个项目的完成情况。占学期总评成绩的25%,每个项目都有自己的评价标准,主要从系统的设计的态度、创新性、设计图纸、技术文件的整理等方面及操作的合理性、安全性、软件设计、安装工艺、调试、解决问题的能力、调试结果等方面进行考核。(2)平时成绩考核。占学期总评成绩的25ty0,通过课后作业、课堂讨论、课堂提问、课堂纪律的遵守情况及实训室规则遵守情况来考核。(3)项目研究报告完成情况考核。占学期总评成绩的20%,主要从书写是否认真、项目报告格式是否正确、是否独立完成、内容是否有错误等方面进行考核。(4)答辩。占学期总评成绩的30%,根据提交上来的研究报告,从回答内容是否准确、流利,有无错漏等方面考核。
5结论
1.1DCS系统的开放性与灵活性特征
从设计角度而言,DCS系统设计环节具有系列化、标准化、开放化等特点,系统通信方式是以局域网网络为基础,从而实现稳定可靠而又高效的信息传输。按照发电厂电气控制系统的实际功能需求,对DCS系统功能进行相应扩充及优化,由于是按照模块化设计方案执行,因此能够相当快捷的把计算机添加到系统通信网络中,或者是进行一些计算机的删除,在这个过程中对其他计算机的运行情况不存在不良影响。DCS系统在运行时,对于组态软件而言,其软件和硬件组件能够利用不同的流程应用对象的方式实现。具体实现方式是对测量信号、控制信号以及其对应连接关系进行确定,基于控制算法库对控制规律进行选择,还有就是按照图形库对基础图形监控画面进行调用,因此整个控制系统的构成相对简单和灵活,具有很高的可行性。
1.2DCS系统的可靠性特征
由于DCS系统在运行时,每一台计算机都具有分散系统控制的功能,并且可以独立实现,因此要求系统结构采用容错设计方案。这种方案哪怕是其中一台计算机出现问题,也无法对DCS系统整体功能产生直接影响。而且由于在DCS系统中,每一立的计算机所承担的任务相对单一,因此从功能实现方式分析,对结构、软件固定的计算机设备进行选择,从而对计算机运行的稳定可靠性的提高起到一定的促进作用。
1.3控制功能齐全的特征
具有较多的控制算法,把批处理控制、顺序控制还有连续控制进行了集合,不仅实现了自适应、前馈与串级的控制,还实现了解耦与预测控制,还能引入要求的特殊控制算法。DCS系统构成方式具有非常好的灵活性。处于底层的过程控制级往往存在着分散的数据采集站、现场控制站等就地实现控制与数据采集功能,再经由数据通信网络传输至生产监控级计算机,生产监控级接受来源于过程控制级的数据并对其实施对应的集中操作管理。
1.4完全集控运行
DCS系统可以实现全部电气设备进行监控和操作,和机组控制组成一个综合自动化系统,帮助运行人员能够在任何一台DCS终端上实现电气系统整个机组进行监控和管理,使得单元机组具备了监控集控运行的功能。
1.5提升电气控制稳定可靠性
对于DCS系统来说,其本身的稳定可靠性非常明显,其不仅取代了原本继电器,还取代了固态逻辑,主要因为运用了配置冗余这一手段,这样便减少了操作终端,更重要的控制系统稳定可靠性显著地提升。除此之外,其内部里面拥有许多联动逻辑,明显减少了人为失误,主要由于对操作闭锁及操作准许检查逻辑进行设置。
2、电厂电气系统纳入DCS监控的范围
按照电气控制具有的特征以及单元机组运行过程的特性,需要把发电机变压器组这一电气系统控制纳入DCS监控,也要把电源这一电气系统的控制纳入。由升压站至电厂侧的主厂房里面存在的厂用电快切系统及自动同期系统、发变组系统、高压启备电源系统、柴油发电机组、直流系统及UPS系统这些电气系统都要纳入DCS监控之中。
3、发电厂DCS控制方式
把DCS系统应用到发电厂之中的电气控制系统里面的时候,需要遵循以下原则:把之前计算机数字化设备当成前提,发挥电气控制的全部功能。发电厂电气控制系统中最普通的故障录波设备、发电机励磁调节设备而言,对应的工作情况、动作状况等都以数字化处理为基础,利用通讯方式将信息传输到DCS系统中。控制系统和DCS系统要独立运行,这一点也非常重要,对于保障发电厂电气系统运行安全有直接影响。DCS系统实现时,电气系统输入信息和输出指令等都是以通讯的方式呈现,一方面能够保障系统的独立安全的运行,另一方面还可以节约在DCS系统的电线、电缆等设备投资。最重要的是输入DCS系统中的数据信息将应用于机组综合控制及全厂信息系统。当运行后一段时间后,达到相关负荷标准后,可以利用自动或人为的方式。机组停机时,主控回路传递对应的控制操作指令,对电气系统进行操作,使其切换到关闭状态。其存在以下几项特征:促使专门控制装置的优点与数字化装置的通讯优点得以发挥,不仅促使系统总体构成的经济性与实用性明显提升,也促使它的可靠性变得更高;信息集中就是这种形式的分散控制。对于此类分散控制系统来说,其经常需要涉及到各种厂商的不同设备,热工控制以及电气控制都存在较为清楚的界面,能够根据之前的专业化系统设计、调试与维修;此时只要对通讯问题进行良好地处理,通常之下,组成的整体控制系统依然属于真正的分散控制系统;能够让之前阐述的电气控制进入DCS之中.
4、DCS系统应用时的注意事项
4.1分配电气控制功能方面
从分配电气控制系统的功能而言,发电厂电气控制系统在运行过程中,对应的工作参数及控制逻辑关系都要先经过科学计算和调试,而且系统运行模式一旦形成就进入恒定状态,不能轻易变动,如果要对控制系统逻辑关系进行调整,需要经过工程师站进行代码传输,恰好DCS系统不支持代码在线传输,因此这个过程有可能带动控制系统内部其他程序出现误操作,所以需要注意电气控制功能分配的问题。
4.2装置时钟配合方面
针对装置时钟配合方面而言,发电厂电气控制系统引入DCS系统,可以实现对整个电气控制系统的集中控制,相互独立而且布局分散的终端处理器共同联合工作,从而促进控制任务顺利完成。
4.3系统设计的配合问题
配合对DCS系统的设计相当重要,和后期的运行状态存在关联,进行设计的时候,务必综合考虑问题。之前进行的设计,大都为电气专业对清单实施简单地列举,然后安排热控专业的实施装置,系统具体运用的时候,此类设计方式不能充分地发挥很好的性能,相当不利于系统运行。因此为让系统可以良好地适应实际性能的发挥,进行设计的时候,需要安排至少两个专业一起进行,应认真地分析系统规模、容量与功能的分配,认真地计算实际上进入DCS的量,对于其在实际运行中所要表现出来的功能,以及软硬件的配置等,均应实施有效的论证,确保系统能够高效顺利地运行。
4.4系统调试问题
当DCS系统用于电气控制系统之中之后,需要进行和之前不一样的系统调试工作。在之前,进行系统调试工作的时候,需要分开进行热控系统调试与电气系统的调试,对应专业的人员相当熟悉自己所学的专业,进行调试会有好的效果。当进入到DCS系统里面后,热控调试工作者不能完全了解电气系统,同时电气人员也不完全了解DCS系统,进而导致调试功能的缺失。因此为确保系统顺利地运行,要于调试环节,有效地安排人员,确保整个的优化,确保整个系统可以顺利稳定地运行。
5、总结
电子控制动力转向系统主要包括转向助力系统、电子控制系统和机械转向机构三部分。根据转向动力源不同有电动式电子控制动力转向系统和液压式电子控制动力转向系统两种。
1.1电动式电子控制动力转向系统
是在传统的机械式转向系统的基础上,利用直流电动机作为动力源,根据转向参数和车速等信号电子控制单元控制电动机转矩的大小和转动方向。电动式EPS一般是由机械转向器、电子控制单元、减速器、电动机、转矩传感器以及畜电池电源所构成。电动式EPS按照其转向助力机构结构与位置的不同,又可分为三种形式:转向器小齿轮助力式、转向轴助力式和齿条助力式。
1.2液压式电子控制动力转向系统
在传统的液压动力转向系统的基础上液压式EPS增加了控制液体流量的车速传感器、电子控制单元和电磁阀等。液压式EPS根据检测到的车速信号电子控制单元控制电磁阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足低速、高速时的转向助力要求。液压式EPS根据其控制方式的不同又有三种:反作用力控制式、阀灵敏度控制式和流量控制式。
2汽车电子转向系统的检测与故障诊断
行驶15万公里的凌志轿车原地转向时转向盘明显沉重,转向时助力泵有吱吱的响声,并转向装置偶尔失效,高速转向时反而过渡灵敏,检查时发现故障警告灯点亮,变为常规转向机构,完全处于保险状态。凌志轿车属于液压式电子转向动力转向系统,车辆转向沉重,可能是液力泵不工作,液压系统密封性变差,有空气进入。在动力转向沉重,助力失效时,ECU工作可能停止工作,液压式电子转向动力系统的其他组成部门失效可以通过检测来判断。
2.1检修注意事项
(1)应经常检查转向系统储油罐油面以及油质,如需添加更换或排气应及时进行。(2)行驶过程中尽量避免将方向打到某一侧极限,防止动力油泵负荷过大。(3)电控转向系统发生故障时,通常不要打开ECU及各种电控元件的盖子或盒子,以免造成ECU被静电损坏。(4)检修过程中一般按照可能性由大到小,检查复杂程度由简到难的顺序进行,先对线路和传感器等元件进行基本检查,不要轻易更换ECU或拆卸管路。
2.2电控转向系统基本检修
电控转向系统故障集中在油路系统和电控系统中,对于油路系统的检修在基本检查中逐步排查,电控系统的检修主要针对传感器、执行器、ECU及线路连接,并应充分利用故障自诊断系统的功能。电控转向系统装配完毕后,应进行基本检查,主要包括针对液压系统的油量、油压试验,系统排气,转向油泵皮带松紧度调整,以及电控部分及相关部件的工作状态检查等,以确定系统是否需要进一步检修,保证转向系统良好的工作性能。不同车型动力转向系统的检查内容和方法基本类似,下面就以凌志LS400电控转向系统为例讲解电控转向系统的基本检查程序。
2.2.1初步检查。
在进行系统检查之前,首先要根据车辆的具体情况初步的检查一下轮胎气压、前轮定位、悬架与转向连接杆之间的情况、转向系统接头及悬架臂球头等处是否正常,转向柱管是否弯曲,转向盘的自由间隙是否正常等。
2.2.2常规检查。
(1)检查传动带。对于动力转向泵传动带的检查主要包括两项内容:一是传动带与带轮配合位置的检查,二是传动带松紧度的检查,利用专用工具检查,在95Nm的作用力矩下,皮带的挠度为:运转5min以下时:7.5-9.5mm;运转5min以上时:9-13mm。(2)检查储液罐液面高度。检查油面高度时,保持车身水平位置,油温80°C时进行。在发动机维持怠速运转(约850r/min)的条件下,反复将转向盘从左侧打到右侧再返回,使得油温达到正常要求后,打开储液箱,检查液压油有无泡沫或乳化现象,量油尺液面应在HOT范围以内。若在检查系统无泄漏情况下需要补给液压油,按规定号牌补给;若需更换液压油,则先顶起转向桥,从转向油罐及回油管排出旧液压油,并将转向盘反复左、右转至极限位置,直至旧液压油排尽后1-2s后加注新液压油。(3)系统空气排放。动力转向系统在更换液压油后,然后检查转向油罐中油位时发现有气泡冒出时,说明系统内渗入了空气,必须对系统进行排气,否则将引起前轮摆动,转向沉重,转向噪声等故障。具体排气过程如下:升起转向桥,怠速运转发动机,反复向左、右转动转向盘到极限位置,直至转向油罐内无气泡冒出并消除乳化现象,表明已基本排除干净液力转向系统中的空气。(4)检查油泵压力。将油压表的一端接在转向液压泵的输出端,另一端接在转向助力器的输入端,维持发动机怠速运转,油温达到80°C,检查阀关闭时的压力:不小于7845kPa;检查阀全开时的压力差(1000r/min和3000r/min时):不大于490kPa;检查转向盘在锁定位置时:不小于7845kPa。(5)检查转向盘转向力矩。使汽车停放在平坦地面上,两转向轮在直线行驶位置,发动机怠速运转,测量转向盘从中间位置向左、右转动所需的力矩,标准:不大于5.9Nm。
2.2.3电动转向系统执行器的检测。
(1)直流电动机检测。从转向器断开电动机的导线插接器,在两端子间加上蓄电池电压时,电动机应用均匀运转声,否则应更换。一些价位较低的轿车使用的直流电动机工作噪音较大,只要不影响使用,可以不换。(2)电磁离合器的检测。断开转向器上电磁离合器导线插接器,将蓄电池正极与电磁离合器1号端子连接,负极与6号端子相连,在接通和断开的瞬间应有吸气声,否则必须更换。(3)车速传感器检修。顶起汽车,旋转后轮,用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压,应在0~5V之间,否则应检查传感器及其连接线路。(4)车速传感器检修。顶起汽车,旋转后轮,用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压,应在0~5V之间,否则应检查传感器及其连接线路。
2.2.4EPS警告灯的检查。
当点火开关处于ON位置时,EPS警告灯应点亮,发动机起动后警告灯熄灭为正常。警告灯不亮时,应检查灯泡是否损坏,熔丝和导线是否断路。若发动机起动后,警告灯仍亮,首先应考虑该系统是否处于保险状态,然后进行自诊断操作。
2.2.5自诊断操作。
1.能够画出典型控制线路的原理图如三相异步电动机的单向运行控制;正反转控制(含接触器联锁的正反转控制、按钮联锁的正反转控制、双重联锁的正反转控制);星三角降压起动控制(含手动控制的星三角降压起动控制、自动控制的星三角降压起动控制);双速电动机控制(含手动控制的双速电动机控制、自动控制的双速电动机控制)等。学生通过理论学习以后,应具有相应的画图能力;然后通过到实训室学习,不仅可以强化学生的画图及动手安装接线的能力,还可以为后面的课程设计打下基础。
2.正确安装典型控制线路通过分析电气原理图后,进行安装接线;学生要能够把原理图中电气元件符号,与实物上的各对应部分联系起来,正确接线;先接主电路,在接主电路时,要注意电源的进线是上进下出;接控制电路时,根据编号,依次完成接线;在接按钮盒时,要注意,进盒的线要通过接线端子引入。对每个元件在所接线路中的作用,学生一定要清楚。
3.调试学生安装接线完成后,先通过静态检测,对所接线路有一个初步的判断,即是否存在短路或断路情况,静态值是否合理;然后是进行通电测试,通过通电试验,可以直观看到各元器件的动作,及电动机运行情况是否正常。这一过程,让学生看到每个元件的动作情况,以及所接线路完成的控制功能。
二、学习简单控制线路的设计
1.首先根据所设计控制线路的要求,对所需要用到的电气元器件写出材料清单(元器件的名称、数量、型号)。
2.根据所设计线路的要求,通过自己在理论学习和实习学习中掌握的知识,考虑如何设计。
3.通过分组完成或自己完成,画出能够实现设计要求的电气原理图,分析工作原理,请带实习的教师审核图纸,提出建议,方可照图安装接线。
4.在我们设计线路时,还要考虑一个重要的因素,就是要根据现有的元器件条件,完成我们的设计课题。因为,每个设计线路的功能,可以通过很多种控制方式来完成。
三、设计实例(三相异步电动机单向运行控制,扩展为两地控制的两台电动机手动顺起,手动逆停控制线路,具有短路、过载、欠压及失压保护)
1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。
2.设计思路
(1)由于要完成两地控制,必须考虑甲、乙两地均有起动按钮和停止按钮;根据现有的条件,我们只能提供两组三联按钮,所以,在设计线路时,学生必须考虑其中两个按钮,即要做起动按钮使用,又要做停止按钮使用。学生还需要掌握一个要点,就是只要是多地控制,每台电动机的控制电路,起动按钮要并联、停止按钮要串联。
(2)两台或多台电动机要求顺序起动时,控制第一台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须串联在第二台电动机的控制电路里,以此类推。
(3)两台或多台电动机的逆序停止时,控制第二台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须并联在第一台电动机的停止按钮上。
3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的停止按钮,SB21、SB22的常开触头是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22的常闭触头是第二台电动机的停止按钮,SB31、SB32是第二台电动机的起动按钮。通过这六个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。
四、我们在设计了手动控制基础上,进一步学习自动控制的设计(两地控制的两台电动机自动顺起,自动逆停控制电路)
1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个、增加一个时间继电器、一个中间继电器,减少两个按钮。
2.设计思路
(1)起动时,第一台电动机起动一定时间后,第二台电动机自行起动。根据要求,我们可以采用通电延时型时间继电器或断电延时型继电器完成顺序控制的要求;通常情况下,首选通电延时型时间继电器,利用它的延时闭合常开触头串接在第二台电动机的控制电路中,实现按时间顺序起动的控制要求;相当于利用时间继电器的延时闭合常开触头,代替第二台电动机的起动按钮,当延时触头自动闭合时,第二台电动机就自行起动。由于是两地控制,所以,两个起动按钮需要并联完成两地控制要求,如图二所示。同学们也可以在此电路的设计思路上,考虑如何采用断电延时型时间继电器完成顺起逆停的控制电路的设计。
(2)停止时,第二台电动机停止一定时间后,第一台电动机才能自行停止。根据要求,我们在设计上可以采用两个时间继电器完成顺起逆停控制,但是,由于实际现场情况,只有一个时间继电器可用,在设计上,就必须考虑同一个时间继电器需要完成两个功能,起动时经过延时,使第二台电动机自行起动。当第二电动机起动后,KM2的常闭触头分断,时间继电器线圈断电,时间继电器暂时停止工作。当需要停止时,按下停止按钮,第二台电动机停止的同时,时间继电器重新工作,通过延时分断的常闭触头延时分断,切断第一台电动机控制电路,第一台电动机就可以自行停止了。
随着汽车技术高等及公路的不断发展,行车的速度越来越高,根据人们生活水平以及科学技术的不断发展,人们对汽车的要求也有所提高,更是注重了汽车的安全和驾驶乐趣方面。制动辅助系统一般可以分为三种:
1.1电子制动辅助电子主动式真空助力器真空腔上安装有膜片位移传感器及真空传感器,制动总泵还配备了tmc主缸压力接口。主动式助力器可向abs/esp控制器输送有关踏板行程和移动速度的信息,以实现电子制动辅助功能。
1.2机械制动辅助刹车总泵是一种汽车刹车装置,主要起着为刹车提供助力的作用,只有车辆的发动机启动后才能有刹车的助力效果,公交车和货车等大型车采用气泵助力系统,小汽车采用油泵助力系统,主要的油刹刹车总泵是真空助力泵,驾驶员通过控制分泵油压进而作用于刹车压力使踩刹车踏板的力度可以减小,如果汽车没有启动发动机,即使用尽全身力气也不能将刹车的踏板踩到底部。在真空助力器内部控制阀部位上增加具有惯性效应的机械组合开关机构,即可实现快速踩踏板时的紧急制动助力功能,被称为带机械式制动装置。在一般速度踩下制动踏板时,其与一般的真空助力器一样,控制阀关闭,气阀打开。这就是机械制动辅助功能。
1.3液压制动辅助Hba的主要功能是监测紧急制动情况并据此自动增加制动压力来提高车辆的减速度。其利用esp系统的传感器信号及液压控制单元具备的主动增压功能实现制动辅助,减少驾驶者的踏板操纵强度。在hba的作用下,车辆的减速度只受到abs控制,因此能接近于车辆物理极限内的最佳水平。使得驾驶员能在任何时候干预制动程序,从而直接影响车辆的响应。这就是液压制动辅助。以上就是对汽车制动系统就行的分类,随着社会水平的不断提高,人们对汽车性能的需求也逐渐的增长,偏侧重于汽车动力性能,操纵性,以及安全性方面。目前,汽车更新换代很是迅速,大部分车都应用与电子辅助制动控制系统,它是汽车组成的重要部分。
2电子辅助制动控制系统
EBA指的是ElectronicBrakeAssist即电子制动辅助系统,在一些非常紧急的实践中,驾驶者往往不能迅速的踩下刹车踏板,EBA就是为此设计的。该系统利用传感器感应驾驶者对制动踏板的力度与速度的大小,然后通过电脑判断驾驶者此次刹车意图。现在,大部分汽车上都应用着完善的电子辅助控制系统,它的优点有如下:
2.1可以减小操纵时的操纵力一般汽车在行驶过程中会根据驾驶者的操纵条件而改变汽车的行驶状态,在电子辅助制动控制系统的运行下,使得驾驶者的操纵力大大减少,提高了驾驶的乐趣以及驾驶的控制性。
2.2可以减轻司机的疲劳程度如果没有电子辅助制动系统,驾驶者在驾驶过程中会操纵很困难,当遇到紧急情况时由于操纵过程不顺利,导致事故的发生,同时使得驾驶者驾驶过于紧张、疲劳。在电子辅助制动系统的帮助下,驾驶者的操作更加的顺利。
2.3根据路况提供合适的转向助力不同的汽车具有不同方面的优势,一般根据路况的不同,会直接影响着车辆的使用寿命以及年限,由于车辆配置以及性能的完善,根据路况的不同可以选择不同的模式,避免不好路况对车辆的磨损和损坏,更加提高了车辆行驶的舒适性。适合的转向助力使得车辆行驶更加顺畅和完美。
2.4提高汽车行驶的安全性、操纵性、稳定性依据人们生活水平的不断提高,人们对车辆的需求也更加的严格。而电子辅助制动系统就是根据人们的需求改进和提高车辆的性能和配置而设计的系统,使得在行驶中更加具有安全性、操纵性和稳定性,车辆在行驶过程中更加的顺利和舒适。
3关键技术研究
3.1电子辅助控制系统的组成电子控制辅助系统由传感器、电子控制单元和执行器组成。电子控制单元ECU根据各部件工作传给ECU信号,再由ECU进行分辨及确认发出信号,使其工作。主要用途如下:a用于收集运行条件和期望值的传感器和设定值发生器。bECU根据特定的数学计算方式将信息处理成电子输出信号。c执行机构,将ECU的电子输出信号转换成机械参数。
3.2电子辅助系统的技术研究电子辅助系统是根据人们的需求和日常的驾驶条件中遇到的情况所改进和完善的技术,由于目前随着电子设备的广泛应用汽车上也普遍使用,它是根据车辆行驶的条件设计的系统,以减轻和解决行驶中遇到的问题,提高行车的操纵性和舒适性。
4技术实现
电子辅助制动系统是根据汽车的形势需求所配备的电气设备,基于近年来现代汽车制动控制技术得到了新发展和广泛应用,电子辅助控制系统已遍布于汽车上,满足了汽车行驶过程中驾驶者的各种需求,不仅是提高了驾驶的安全性,而且提高了驾驶的操纵性,减轻了驾驶者的疲劳。实现了新技术的超越。在驾驶过程中各方面都便利和保全了驾驶者:a减小转向时的操纵力,减轻驾驶者的疲劳程度。b根据车速的高低和行驶条件的变化提供合适的助力辅助功能。c当遇到重大的撞击或其它事故时及时的缓冲减轻驾驶者的伤害程度。
5结论
选择合适的供电系统。TN-S的方式供电系统也称三相五线制供电方式,电气工程供电系统一般采用此系统。TN-S供电系统的特点如下:系统正常运行时,专用保护线上不有电流,只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压,所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上,安全可靠;工作零线只用作单相照明负载回路;专用保护线PE不许断线,也不许进入漏电开关。因此,这个系统将专用保护线和工作零线在总电源处分开,所以零线上可以装漏保,有利于控制专有保护线的电流,且保护线安全性高。确保电压等级及安装漏电保护器。安全电压指不戴任何防护设备,接触时对人体各部位不造成任何损害的电压。电气工程建设中要根据国家电力安全规范中相关的规定确定工程的安全电压等级。可根据场所特点,采用我国安全电压标准规定的交流电。对不同电压等级的高压带电线路所必须保持的安全距离,当使用使用42V作为电压这时就需要采取必要的防护措施避免因人体与过高电压的直接接触出现触电事故。电气工程安装漏电保护器主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护。首先,漏电保护器安装时应检查产品合格证、认证标志、试验装章,发现异常情况必须停止安装。其次,应根据实际的工程设计,结合整个电气工程的系统特点确保漏电保护器的性能,建立施工组织设计和安全用电技术措施的编制与审批制度,并建立相应的技术档案。
2电气工程质量的控制要点
工程的质量是几代人的事,工程建设不同于科学实验,不能有失败,不能拿工程做“实验”。电气工程质量的好坏直接影响建筑物功能是否正常运行,影响该建筑的社会效益及经济效益。
第一,施工前质量控制的要点。施工人员的技术能力及安全思想是决定工程质量的关键要素。从管理人员到技术人员,从施工人员到服务人员都应有强烈的质量意识。在加强电气工程施工质量控制过程中在提升技术水平和能力的同时也要提升电气工程质量意识。在施工之前应该对工作人员进行安全培训,让他们意识到施工中可能出现的危害及危险事故,进而在工作过程中时刻留意安全问题并按照施工规范开展工作。另一方面,也要以技术为基础提升自身的管理水平,施工人员的施工技术水平得到提高之后可以保工程质量,同时也可以有效降低施工过程中由于技术原因所导致的安全事故,在做好技术服务和技术保障的同时实现电气工程质量的真正提升。好的工程质量是由高素质高水平的施工人员完成的,这就要求施工前要对施工队伍及人员进行考核和评估,并调整好技工和普工的比例。要对技工进行持证上岗,但也不能偏信证件,因为现在假证存在较多,主要还要看实际操作水平。电气工程师要根据工程的实际情况编制施工组织设计(施工技术方案)并严格审查,要求有完善的质量保证体系、保证工程质量的各项技术措施,而且应符合经会审的设计图纸及国家现行的有关电气工程的施工及验收规范。
第二,施工中质量控制的要点。在施工的过程中对各方面进行检查和监督有利于安全质量的提高。电气工程施工中应按照现行的国家电气工程施工规范进行操作,对于未按要求和规定施工的违规操作现象应及时控制。严格推行规范化操作程序,编制符合规范、工艺标准,具有可操作性的质量控制程序,防止监督流于形式。在施工阶段需要注意到每个细节问题才能保证施工的质量。例如,每次对进入施工场地的电气管材和线盒都要进行检查和验收与行填报登记。必须根据会审后的施工设计图纸和相关的技术文档对施工的每一道工序以及工序的交接和隐蔽工程进行检查。对于出现问题不合格的部分一定要做好记录,严格按施工之前制定的规章制度要严格执行,待合格验收后才允许后续工作的施工。
第三,施工后的质量控制要点。严格按照国家电气工程验收标准验收施工后电气工程质量。建筑电气设备安装工程所用材料、电器设备、成品与半成品的品牌、型号规格、性能和施工工艺安装质量必须符合设计要求及有关专业规范标准。电气工程的安装过程中虽然允许一定的偏差存在但偏差要符合规范的有关规定。对于电气安装工程不合格施工和操作处理要及时和准确,及时制止并进行返工处理,以确保电气工程的质量。
1.1企业对会计控制环境的认知不足
在市场经济高速发展的当下,尽管企业对管理层的整体的知识面要求越来越高,然而某些管理者只看重资源的成本,在制定岗位时,尽可能地减少员工人数,一人多岗的现象普遍存在,许多不能兼任的职位没有适当分离,也未落实回避制度,缺少相互制约的机制。有些高管在对企业内部控制与业务出现冲突时,主观认为内部控制制度过于详细、控制过于严苛,从而对企业的业务能力造成不良影响,因此将内部控制和企业发展与效益相对立起来。从公司内部看,管理层的权利远远大于其责任,由于缺乏激励机制,管理层自身提高没有动力,导致了管理层素质整体低。同时,由于员工的配置不像大企业那样做到专人专职,员工素质和职业道德水平良莠不齐,导致员工对内部控制的认知程度较低或不足。更有甚者的是,某些员工甚至认为内部控制是企业管理层的责任,与自己的日常工作毫不相干。
1.2企业治理结构不完善
当前我国很多企业的董事会和监事会形同虚设,企业的内部控制机制没有完善,董事会的权责也不能独立实现。在人员配备上,也没有切断董事与管理层的关系,根本保证不了董事会成员的相对独立性。更严重的是,企业对经理层的监管体系不完善,经营者独揽大权,没有相应机构限制他们的日常行为,无法保证股东和其他利益集体的利益。在股东大会上,中小股东根本没有话语权,大股东实质操控着董事会,股东大会名存实亡。目前的企业“生物链”商未形成,大股东基本处于无法控制的状态。监事会虽然名义上是专门对董事和经理监督的机构,但我国很多企业监事会的监督权力并没有被有力地发挥出来。监事会成员很多来源于董事会,并未独立选举产生,这使得我国逐步形成“双会制”公司治理结构,监事会不能代表中小股东的利益,因此建立客观、独立的监事会势在必行。
1.3内部审计存在缺陷
现代公司管理制度要求建立内审机构,每年财政部都会发文要求企业加强内部审计工作。但是,我国一些企业并没有设立内部审计机构,存在严重的内部监督缺失现象;有的企业虽设有内部审计机构,但该机构设立在管理层下属单位,严重制约其发挥;还有一些内部审计的负责人由非专业人员担任的,不了解准则,甚至不清楚内部审计区别于经营和外审的审计目标;还有一些内部审计机构人员不足,或是作为各部门临近退休人员的过渡岗位。这些因素都导致内部审计机构在实际工作中无法全面开展。内部审计设立的层次太低,内审人员专业知识不足,必定导致内审部门不能实行其应尽的职责。内部控制制度的监督起不到相应地作用,舞弊、造假等情况在监督不到位的条件下必然会发生。
1.4缺乏良好的企业文化
企业文化是企业控制环境的有效反映,是企业文化形象在外部的延伸。没有企业文化,企业的发展愿景会受到影响,公司的治理也会出现障碍。目前很多企业的文化建设都存在着一些问题,首先,企业文化形式过于单调;其次,企业文化不够创新;还有员工对企业文化的认知存在偏差。企业要是没有完善且良好的文化体系,企业员工很难认可管理层所做的决定,其工作积极性就会下降,更为严重的是,可能对企业的利润和名誉等方面都会产生不良影响。因此,建立健全良好的企业文化体系是每个企业必须落实和解决的重要问题。
1.5会计控制法律法规不健全
法律法规在企业外部环境的因素中占首要位置。企业作为法人,存在于各种法律法规和规范组成的法律体系中,并受到法律的保护。企业只有懂法守法,用法律的武器维护自身的合法权益,才能健康有秩序的发展。目前,我国内部控制相关的法律框架尚未形成,整体上还处于逐步成长的阶段,在内部控制方面取得的成果也非常少。内部会计控制相关法律法规颁布的层次不高、没有形成一个相互联系、全面的法律框架体系。这使得企业可以依据的法律法规较少,而且部分法律还具有一定的片面性,会计控制环境的外部因素极易受到影响,企业的利益也得不到保障。
2优化企业会计控制环境的对策分析
2.1增强企业对会计控制环境重要性的理解
企业内部控制是组织行为,不是某个部门的事情,更不是某个员工的事情。企业内部控制必须要统一员工的思想和认识,让企业文化贯穿到每天的工作中,深入到全体员工的心中。企业要依照规范整理和完善各项制度,建立和不断完善内控体系,编成内部控制手册。内部控制体系每年必须接受第三方的独立审计。内部控制的建立、完善和运行要求各部门根据实际业务按内控规范和指引编写,汇总后形成正式文件付诸实施,让企业管理层和员工充分认识到内部会计控制的重要性。
2.2贯彻企业产权理念并完善企业治理结构
企业应依据实际情况按照现行法律调整股权结构,让股东大会真正体现依法行使其经营决策权,充分听取中小股东的心声。此外,企业可以扩大独立董事的比例,强化他们的职责,在一定程度上可以预防管理层独揽大权,暗箱操作财务报告,保证会计信息的质量。同时企业应加强对董事会的监督,提高监事会的监控力度,使董事会、监事会、经理层三者形成相互制约。监事会制度要保证监事会享有独立有效的监督权,对企业管理策略的调整、职员的裁减、工资福利的发放标准和形式、企业财务信息的合法公允等方面均拥有质疑权和否定权。同时,要以财务部门为核心,切实从财务管理方面来加强对董事会行动的约束。
2.3强化企业内部审计的作用
在企业内部设立独立的审计机构,配置專业的审计人员,按照国家有关法律法规的规定,采取一定的方法,对本企业财务收支及各项经济活动的合法性、真实性、有效性进行审查和评估,并提出整改建议。同时企业要提高内部审计的地位,首先,审计部门应高于其他部门,并且不属于其他任何一个职能部门,有权力直接向董事会、监事会报告,只有这样才能保证企业内部审计的独立性和权威性,否则就是形同虚设。其次,审计工作要从查错查漏转移到对企业的经营管理提出正确的建议。最后,内审领导者要具有良好的职业道德和专业知识,并且能保证内部审计工作开展的独立性。独立的内部审计不仅能使企业的生产经营高效运行,而且还能有效降低企业重大错报风险。企业应该指定专门的内部审计人员构建其内控体系,并对其执行情况进行不定期检查,要求内部审计对企业的重点经营环节保持高度警惕,及时向上级汇报发现的问题,为企业内部控制的建设提出合理意见。
2.4加强企业文化的建设
企业文化具有双面性,它可能促进企业的发展,也可能导致企业走入困境。企业文化对企业内部控制有着深远的影响。我国企业内部组织文化的缺失,是造成内部控制失控的原因之一。企业必须用严苛的规章制度来促进良好的企业文化形成,遵循健康、严谨的行为准则,培育蓬勃向上的企业文化。在企业文化建设时,必须加强员工对内部控制的理解,鼓励全体员工积极主动地参与到企业文化建设的热潮中,这对内部控制制度的建立和不断完善是一个有力的措施。企业文化形成是由董事会的管理理念与经营决策决定的。企业管理层必须以身作则,严格遵守企业内控制度,并在员工中起到模范带头作用。因此,管理层可通过建立一个积极的管理理念来促进企业文化,通过各种激励措施来激发员工的积极性,使企业文化的影响力逐渐增加。当然企业所处环境的变化,容易使得企业文化面临一些困难,严重时甚至会影响到企业目标的实现。所以,企业应依据内部和外部环境的不断变化,及时修正企业文化。
2.5建立健全会计控制法律法规体系
关键词:SMPS;控制器;TDA168460-2/TDA16847;PFC
1概述
英飞凌(Infineon)公司推出的TDA16846和TDA16847开关电源控制器自投放市场以来,在TV、VCR、SAT接收机及PC监视器等SMPS中获得了广泛应用。目前对这两种控制器进行了改进,并将改进和创新后的器件称为2型或第二代产品,型号分别为TDA16846-2和TDA16847-2。
TDA16846-2/TDA16847-2是支持低功率待机和功率因数校正PFC的SMPS控制器,可用于固定频率PFC或同步模式反激式变换器中,该产品既可以驱动功率MOSFET,也可以驱动双极型功率器件。TDA16846-2/TDA16847-2在轻载下具有低功耗性能,其开关频率可以随负载减轻而逐步降低。
2TDA16846-2/47-2的结构特点
TDA16846-2和TDA16847-2采用14脚P-DIP-14-3封装,其引脚排列如图1所示。图2是这两种芯片的内部结构图。
这两种器件的不同点是TDA16846-2的8脚不接,而TDA16847-2的8脚为暂态高功率电路的电源功率管理输出(该脚通过一只电容和一个RC电路与地相连)。两种器件的引脚功能如表1所列。
表1引脚功能
引脚符号功能
1OTC内置截止时间电路,该脚与地之间连接RC电路,决定振铃抑制时间和待机频率
2PCS初级电流模拟(检测)
3RZ1调整和过零信号输入
4SRC连接软启动和控制电压调节电容器
5OC1光耦合器输入
6FC2不连接(TDA16846-2)/该脚电压大于1,2V,SMPS截止)
7SYN同步输入
8N.C./PMO不连接(TDA16846-2)/暂态高功率电路功率管理输出(TDA16847-2)
9REF参考电压和电流
10FC1故障比较器1输入(该脚电压大于1V,SMPS截止)
11PVC初级电压检测
12GND地
13OUTMOSFET栅极驱动输出
14VCC电源电压
TDA16846-2/TDA16847-2除具有软启动、低功耗、低启动电流及欠压/过压保护、电流限制/短路保护及静电放电ESD保护功能外,还具有如下主要特点:
带有PFC,并采用电荷泵电路;
频率随负载减轻可连续降低,在待机模式下,频率可调至20kHz;
可在固定频率或同步模式下操作;
带有临时高功率电路(THPC),具有电源管理功能(仅TDA16847-2)。
TDA16846-2/TDA16847-2的5脚(OCI)输入电压范围扩大到0V,该脚与地之间不再需要连接电阻;7脚(SYN)改进了启动特性,阻止了变压器饱和;11脚(PVC)通过加入尖峰信号消隐,提高了抗噪扰能力;13脚(OUT)减小了截止态输出电压电平;14脚(VCC)通过尖峰消隐,改善了抗噪性能。
与先前的TDA16846/TDA16847比较,TDA16846-2和TDA16847-2除进一步强化了低功率待机功能外,还在抗噪性能方面具有明显改善。
TDA16846-2/TDA16847-2支持低功率待机功能,在彩电等应用系统中具有重要意义。美国“能源之星”等标准要求电视机的待机功耗不大于3W,根据中国节能产品认证中心CPCE抽样调查,国产彩电待机功耗低于3W的只占被测彩电总量的13.4%,而9W以上的却占34.8%。目前待机功耗低于3W的国产彩电系列品种虽有较大增加,但距全部实现低于3W的目标尚有一定距离。使用TDA16846-2/TDA16847-2设计的彩电SMPS可以满足低待机功耗的要求,而且可以降低成本。
图2
3应用电路及工作原理
用TDA16846-2作控制器的SMPS电路如图3所示。为执行PFC,该电路在桥式整流器与150μF的滤波电容C07之间插入了由电感L08、二极管D08和电容C08组成的电荷泵电路,这样配合功率开关(T01),就可在桥式整流器输入端产生接近正弦波的AC电流,且与AC线路电压接近同相位,从而使线路功率因数(PF)远远大于0.90,电流总谐波失真(THD)低于20%。
3.1启动特性
SMPS加电之后,由于滤波电容C07正极上有直流干线电压,所以与IC12脚连接的电阻R22将有电流通过。该电流从IC1的2脚流入,经2脚与14脚内部连接的二极管参见图2对14脚外部电容C26充电。一旦C26上的充电电压达到15±0.5V的导通电平以上时,芯片开始工作。器件14脚上Vcc导通电流典型值为5mA,通过C26放电使14脚上的电压下降,在尚未降至欠压关断门限时,变压器的辅助绕组(7T)将通过IC14脚外部二极管D26对芯片提供所需的电流。当IC在固定频率下工作时,为防止在启动期间出现多重脉冲,可在IC1的3脚脉冲电压超过2.5V门限之前,使IC1工作于自由振荡(freerunning)模式。
3.2初级电流模拟/电流限制
电路中IC1的2脚外部电阻R22和电容C22用于产生一个与功率晶体管T01电流成正比的电压。在T01截止时,脚2上电压为1.5V,这样当C22通过R22被充电时,T01将处于导通状态。此时脚2上的电压V2可表示为:
V2=1.5V+LPIP/(R22C22)
式中,LP为变压器初级绕组电感,IP为通过功率晶体管的电流。
V2一般施加到IC2脚内的导通时间比较器的同相输入端,并与反相输入端上的控制电压比较。如果V2超过控制电压,驱动器阻断,以起到电流限制作用。控制电压最大值是IC1内的5V参考电压。功率晶体管的最大电流IP(max)为:
IP(max)=[(5V-1.5V)R22C22]/LP
控制电压可由IC1内的误差放大器、光耦合器或IC1脚11上的电压(V11)来决定。
图3
3.3折回(FoldBack)点校正
IC1脚11(PVC)上的电压V11可从连接到DC总线与地之间的电阻分压器(R23与R24)上获得。如果经整流的总线电压升高,功率晶体管的最大电流IP(max)将减小。实际上,最大电流IP(max)是独立的,与DC总线电压无关。可表示为:
Ip(max)=[(4V-V11/3)R22C22]/Lp
3.4截止时间电路OTC
IC1脚1(OTC)外部与地之间连接的R30和C30用于组成RC并联网络。当IC1驱动器关断时,内部电流源首先用0.5mA的电流对脚1外部电容C30充电。一旦脚3(RZI)上电压达到2.5V,充电电流将达到1mA,直到C30上的电压被充电到3.5V为止。C30的充电时间约为τ=(C30×1.5V)/1mA。
当C30上的电压达到3.5V以后,内部电流源将被切断,C30通过R30放电。当IC1脚1上的电压施加到内部截止时间比较器时,比较器的另一个输入就是控制电压。当截止时间比较器输出高电平且脚3上的电压低于25mV时,内部导通时间触发器置位,以保证功率晶体管在最小的电压时接通。如果没有过零信号则进入IC1脚3,那么,在脚1上的电压低于1.5V之前,功率晶体管将经过一段延时之后接通。只要脚1上电压高于被限制的控制电压,导通时间触发器就会截止,以抑制脚3上不适当的过零信号。而一旦控制电压低于2V,关断时间将达到恒定的最大值(≈0.56R30C30)。表2列出了控制电压与输出功率及截止时间的关系。
表2控制电压与输出功率、截止时间关系
控制电压输出功率截止时间
1.5~2V低不变(达最大值)
2~3.5V中减小
3.5~5V高自由振荡
实际上,变换器开关频率是输出功率的函数。
TDA16846-2的负载从属频率曲线如图4所示。
3.5误差放大器/软启动
IC1的(RZI)3脚是误差放大器和过零信号输入,(SRC)4脚是控制电压输入。误差放大器的同相输入端是5V参考电压。IC1脚3上的输入信号可从变压器辅助绕组经R38和R29组成的电阻分压器获得。如果脚3上的输入脉冲高于5V门限时,脚4上的控制电压将被拉低。因此,脚4与地之间连接的电容C25可用于决定控制电压的控制速度和软启动持续时间。
3.6固定频率与同步化操作
在图3所示的应用电路中,由于IC1的7脚与9脚(5V参考电压输出)是连接在一起的,故IC1工作在自由振荡调节模式。
若要求IC1在固定频率下操作时,脚7与地之间必须连接并联RC网络(Rosc与Cosc),此时,其开关频率fsw将由Rosc与Cosc设定:
fsw≈1.2/Rosc·Cosc。
因此,当Rosc=20kΩ、Cosc=470pF时,fsw=88kHz。