常用電源電路設計及應用范文
時間：2023-10-11 17:26:26
導語：如何才能寫好一篇常用電源電路設計及應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
關鍵詞：智能;雙電源;轉(zhuǎn)換;裝置
中圖分類號：TG434.1 文獻標識碼：A
一、前言
TSQ2雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置，對傳動機構和控制器進行全新設計，并配大屏幕液晶顯示為人機界面，自動轉(zhuǎn)換參數(shù)可在外部自由設定，方便用戶操作。很好地解決了現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，推動了國產(chǎn)雙電源轉(zhuǎn)換裝置向智能化和高可靠性方向發(fā)展，為我國智能電網(wǎng)供電提供了可靠的元器件。
二、智能型雙電源自動切換開關特點
智能型雙電源自動切換開關是由兩臺三極或四極的塑殼斷路器及其附件（輔助、報警觸頭）、機械聯(lián)鎖傳動機構、智能控制器等組成。其特點是：
1兩臺斷路器之間具有可靠的機構聯(lián)鎖裝置和電氣聯(lián)鎖保護，徹底杜絕了兩臺斷路器同時合閘的可能性；
2智能化控制器采用以MOTOROLA單片機為控制核心，硬件簡潔，功能強大，擴展方便，可靠性高；
3具有短路、過載保護功能，過壓、欠壓、缺相自動切換功能與智能報警功能；
4自動切換參數(shù)可在外部自由設定；
5具有操作電機智能保護功能；
6裝置帶有消防控制電路，當消防控制中心給一控制信號進入智能控制器，兩臺斷路器都進入分閘狀態(tài)；
7留有計算機聯(lián)網(wǎng)接口，以備實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙信、遙測等四遙功能。
三、智能型雙電源自動切換開關工作模式
智能型雙電源自動切換開關有兩種工作模式：手動工作模式和自動工作模式。
自動工作模式：智能型雙電源自動切換開關在自動模式下控制功能可分為自投自復（R）、自投不自復（S）和電網(wǎng)一發(fā)電機（R）三種。前兩種適用于電網(wǎng)-電網(wǎng)的供電系統(tǒng)，后一種適用于電網(wǎng)-發(fā)電機系統(tǒng)。
手動工作模式：手動工作模式有常用電源、備用電源斷電再扣三種工作方式。手動工作模式下系統(tǒng)將有自動切換功能。
常用電源方式：強制斷開備用電源，接通常用電源。
備用電源方式：強制斷開常用電源，接通備用電源。
斷電再扣方式：即可將兩路電源全部斷開，也可使因故障脫扣的斷路器再合閘。
四、智能控制器的設計
1控制器的主要功能設計
（1）控制模式
控制模式分三種：自投自復、自投不自復互為備用、發(fā)電機、負荷卸載。
（2）自動檢測功能
對兩路電源同時進行檢測，當電源出現(xiàn)欠壓、過壓、缺相故障時，經(jīng)控制器比較判斷，延時后發(fā)出轉(zhuǎn)換指令。
（3）狀態(tài)指示功能
自動狀態(tài)、手動狀態(tài)
（4）故障指示
液晶顯視屏顯示過壓，欠壓，斷相故障，并報警。
2智能控制器硬件電路設計
控制器由供電電源電路、兩路三相交流電壓檢測電路、單片機、選項設置、位置檢測和電機控制電路組成。如圖1所示:
圖1 硬件電路主框圖
（1）供電電源電路設計
電源電路主要是為電機控制電路的繼電器和單片機控制以及電壓檢測電路提供兩路隔離電源（+12V和+5V），一路為單片機控制和電機控制電路的繼電器供電，一路為電壓檢測電路的交流側(cè)的數(shù)據(jù)采集提供電源，目的是為強弱電隔離，有效防止強弱電的干擾，便于維護（如圖2所示）。
圖2 供電電源電路
（2）單片機電路
單片機電路是控制器核心，完成整個控制器的控制功能，包括交流電壓選擇、電壓采樣、采樣數(shù)據(jù)處理、選項設置、電機正反轉(zhuǎn)及開關位置狀態(tài)檢測。其結(jié)構框圖如圖3所示:
圖3 單片機電路圖
（3）電機控制電路設計
在控制電路中用交流電機的正反轉(zhuǎn)控制開關轉(zhuǎn)到相應的位置，交流電機的正反轉(zhuǎn)有三根線（O、A、B），一根（0）接零線，其余兩根接火線。其中的一根（A）接火，另一根火線（B）懸空時正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。A、B兩根線由單片機的I/O通過三級管控制繼電器的常開節(jié)點與火線連接。
（4）兩路三相交流電電壓檢測電路
兩路三相交流電電壓檢測電路實現(xiàn)三相交流電電壓檢測，把220V交流電壓轉(zhuǎn)換成0-5V的直流電壓通過AD轉(zhuǎn)換芯片（ADC082）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量由單片機采集。該電路由六選一電路、分壓電路、整流濾波電路、AD轉(zhuǎn)換電路和光耦隔離電路組成。如圖4 所示:
圖4 三相交流電壓檢測電路
（5）選項設置及位置檢測電路
選項設置電路設置控制器處于電動/自動狀態(tài)和在電動狀態(tài)下手動置0位、置I位和置II位，通過按鈕實現(xiàn)。
（6）“四遙”功能
設有RS-485隔離型通訊接口，應用ModBus-RTU通訊規(guī)約，具有遙控、遙信、遙測，搖調(diào)“四遙”功能，可遙控發(fā)電機組開機、停機、遙控常用，備用，合分閘功能。
3軟件設計
采用單片機軟件完成整個控制器的功能。軟件設計流程圖如圖5 所示。
圖5 軟件整體框圖
五、電氣聯(lián)鎖結(jié)構設計
1操作機構結(jié)構特點
操作機構由電機，齒輪，撥動板，滑軌，基板組成。
圖6 TSQ2新產(chǎn)品操作機構
操作機構的動力來自永磁電機，傳動由主、從齒輪，滑軌和撥動板完成。傳動機構中的撥動板，設計了獨特的傳動孔。傳動孔包括撥動孔區(qū)和換位孔區(qū)，成半圓弧形。撥動孔區(qū)是與滑軌垂直的直線孔，換位孔區(qū)則為與從動齒輪同心的弧形設計，這樣當相應的傳動軸在該換位孔區(qū)中移動時，由于換位孔區(qū)與從動齒輪為同心結(jié)構，因此傳動軸將無法帶動該撥動板移動。只有當該傳動軸移動到撥動孔區(qū)后，才能帶動撥動板沿著滑軌導柱方向移動。撥動板推動斷路器手柄，作合分閘操作。
TSQ2雙電源轉(zhuǎn)換裝置常用電源，備用電源各一個這樣的傳動結(jié)構。處在雙分位置時，當控制器發(fā)出常用電源合閘指令時，永磁電機正向轉(zhuǎn)動，主齒輪帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動，鉚在從動齒輪上的傳動軸在撥動孔區(qū)推常用電源側(cè)撥動板，使斷路器合閘。同時，備用電源側(cè)從動齒輪上的轉(zhuǎn)動軸在撥動板換位孔區(qū)運動，備用斷路器不能合閘。逆向操作時，撥動孔區(qū)與換位孔區(qū)相互轉(zhuǎn)換。換位孔區(qū)可以保證一個撥動板運動，另一個撥動板不運動，這樣可保證一臺塑8殼斷路器在進行合閘操作時，另一臺塑殼斷路器保持不操作，避免發(fā)生兩臺斷路器同時合閘的故障。與TSQ1雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置老產(chǎn)品的撥動凸輪，傳動桿，擋銷，微動開關組成的機械傳動結(jié)構相比，本傳動機構具有設計巧妙，制造容易、傳動簡捷、故障點少、壽命長、裝配簡單等諸多優(yōu)點。
圖7 傳統(tǒng)老產(chǎn)品的操作機構
2電氣互鎖機構設計
手動切換裝置利用兩臺斷路器的輔助觸頭(或報警觸頭)與它們各自的分勵脫扣器聯(lián)線，實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。
自動切換裝置：由兩臺斷路器，監(jiān)控滑槽，觸發(fā)桿和電動操作機構上的微動開關組成。當控制器發(fā)出常用電源合閘指令時，觸發(fā)桿在撥動板的帶動下沿著監(jiān)控滑槽滑動，在滑動過程中觸動微動開關，利用微動開關位置變換，再配上相應的控制電路，使雙電源備用電源的電動操作機構無法通電合閘。
反之，備用電源合閘時，常用電源無法通電合閘。因此具有電氣互鎖功能，為裝置可靠運行提供了保障。
全新設計的TSQ2系列智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置具有過載，短路，斷相，欠壓，過壓，報警保護功能，以及消防遠程分斷功能，和遙控、遙信、遙測，搖調(diào)通信功能。兩臺塑殼斷路器具有機械聯(lián)鎖和電氣互鎖雙重保護。是醫(yī)院，銀行，廣播電視，軍事設施等重要場所保證連續(xù)供電的關鍵設備。經(jīng)福州電器檢測中心全面試驗，TSQ2系列智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置各項技術指標符合GB14048.11《自動轉(zhuǎn)換開關電器》國家標準。特別是機械壽命，達到12000次。智能控制器順利通過嚴酷的EMC電磁兼容試驗。同時，獲得國家3C證書。
投放市場后，用戶認為TSQ2智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置功能齊全，體積小，操作方便，運行穩(wěn)定可靠。很快打消客戶對新產(chǎn)品的擔心，疑慮。迅速替代TSQ1老產(chǎn)品。在北京首鋼公司冶煉廠，新疆塔里木石油化工廠改擴建項目，大連國際商貿(mào)中心等大型重點工程廣泛使用，其穩(wěn)定性受到好評。
六、結(jié)束語
中斷供電將造成人身傷亡場所；中斷供電將造成重大政治影響場所；中斷供電將造成重大經(jīng)濟損失場所；中斷供電將造成公共秩序嚴重混亂場所。以上四種情況屬于一級負荷，有關規(guī)定是不允許中斷電源的，它們必須有備用電源(獨立于正常電源的備用電源或快速自動起動的柴油發(fā)電機組)。由于這種情況，智能型雙電源轉(zhuǎn)換裝置獲得了廣大的發(fā)展前景。
參考文獻
[1]趙榮康.智能型雙電源開關控制器的設計[J].微型機與應用.2010(15)
[2]張躍慶.雙電源自動轉(zhuǎn)換開關電器的選擇和應用[J].科技風.2010(11)
篇2
關鍵詞：STM32；應變片；CS5530；液晶
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0041-02
1 方案論證
1.1 總體方案論證
本設計硬件電路由控制器，稱重傳感器模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，鍵盤和顯示模塊組成，結(jié)構框圖如圖1所示。
1.2 稱重傳感器部分電路
稱重傳感器部分采用電阻式應變片，其工作原理是基于材料的電阻應變效應。電阻應變片把機械應變信號轉(zhuǎn)換為ΔR/R后，由于應變量及相應的電阻變化一般都很小，難以測量且不便處理，因此要采用轉(zhuǎn)換電路把應變片的ΔR/R變化轉(zhuǎn)化成電壓或者電流變化，常用的轉(zhuǎn)換電路為直流測量電橋。
直流電橋特點是信號不受元件和導線的分布電感和電容的影響，抗干擾能力強，電橋調(diào)節(jié)平衡電路簡單，直流電源（+5V）在系統(tǒng)中比較方便。直流電橋輸出的信號較小，有必要做放大處理。
1.3 信號處理部分
由于直流電橋輸出的電壓信號只有0-30mV，所以需要用高增益、高穩(wěn)定性的放大器進行放大，再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后送給單片機。
選用放大電路與AD轉(zhuǎn)換集成的芯片，可以簡化硬件電路，提高抗干擾能力和精度。CS5530是高度集成的ΔΣ模數(shù)轉(zhuǎn)換器，運用電荷平衡技術，性能達24位，非常適合稱重衡器、過程控制、科學和醫(yī)療應用領域的單極性或雙極性小信號測量。內(nèi)部集成64倍放大器、數(shù)字濾波器、可選的50/60Hz頻率抑制以及40倍的可控增益等信號調(diào)理電路。
1.4 鍵盤和顯示部分
按鍵采用4*4矩陣按鍵，功能豐富，節(jié)約端口。液晶顯示功耗低，界面清晰，顯示信息豐富，NOKIA5110采用串行通信，接口電路簡單，字符漢字均能顯示，速度快，具有掉電模式，適合便攜式的設備。
1.5 控制芯片
選擇STM32系列，32位C，高性能，低功耗，速度快，集成化高，接口簡單。
2 理論分析與計算
本設計測量電路采用直流電橋，具體測量方式分為單臂、半橋、全橋三種，靈敏度最高的是全橋電路，電路如圖2。
當電橋平衡時，，所以。
全橋差動測量時，在四個橋臂上均放置350歐應變片，相對應變片應變相同，相鄰應變片應變相反，其靈敏度系數(shù)較高，同時具有抑制溫漂等優(yōu)點。
3 硬件電路設計
本系統(tǒng)的硬件部分主要包括電源、單片機、稱重傳感器、鍵盤和顯示等組成。主要單元電路設計如下：
3.1 單片機及電源模塊的設計
本系統(tǒng)中單片機采用STM32F103RBT6，屬于“增強型”，時鐘頻率最高達72MHZ，內(nèi)含128K flash，32K RAM，性能優(yōu)越。
STM32單片機需要直流3.3V電源，稱重傳感器電路需要直流5V電源，電路如圖3。
3.2 稱重部分信號處理電路
將左右兩邊四個電阻應變片接成全橋，四個接口接到CS5530上進行信號處理，AD轉(zhuǎn)換如圖4所示。稱重電路的電源是5V，STM32單片機的電源是3.3V，用ADuM1401作電平轉(zhuǎn)換。電平轉(zhuǎn)換電路如圖5。
3.3 鍵盤及顯示電路
鍵盤采用4*4矩陣按鍵，16個按鍵功能如下：
0-9數(shù)字鍵――修改單價 *、#組合鍵――校準
A鍵――清零 B鍵――去皮 C鍵――金額累加
D鍵――顯示總金額
顯示電路采用NOKIA5510，接口電路如圖6所示。
4 程序設計
軟件部分采用模塊化程序設計的方法，由主程序、液晶顯示子程序、鍵盤掃描子程序等組成。主程序流程圖如圖7。
5 測試
取稱重范圍5.00g-500g；用法碼逐一測量與示數(shù)比較，如表1。
6 結(jié)語
經(jīng)過測試本設計主要實現(xiàn)下面功能：
（1）能顯示被稱物體重量、單價、金額；稱重范圍1.00g――500g，重量小于50g，誤差小于0.2g；重量在50g及以上，稱重誤差小于0.4g。
（2）用數(shù)字鍵輸入修改單價，每稱重一件按C鍵保存金額，累加后按下D鍵顯示總金額。
（3）按下B鍵稱重皮重，并保存，重新帶皮和重物一起稱重，按下B鍵，減去剛保存的皮重，實現(xiàn)去皮。
（4）設置校準功能，防止一段時間內(nèi)出現(xiàn)溫度和元件本身等原因產(chǎn)生誤差較大，隨時可以用按鍵*、#組合鍵進入校準。
參考文獻
[1]孫莉.多功能精準電子秤的設計與實現(xiàn)[J].德州學院機電學院報，2013（04）：203-204.
篇3
【關鍵詞】穩(wěn)壓電源；斬波電路；單片機；PWM；IGBT
直流穩(wěn)壓電源是一種常見的電子設備，被廣泛的應用與各個領域。目前市面上使用的直流電源大部分是線性電源，而線性直流穩(wěn)壓電源由分立器件組成，存在體積大、效率低、可靠性差、操作不便、故障率高等缺點。隨著電子技術的迅猛發(fā)展，各種電子設備對電源性能的要求越來越高。穩(wěn)壓電源日益朝著小型化、高效率、模塊化、智能化方向發(fā)展。
本文介紹了一種以單片機系統(tǒng)為核心的新型可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設計，他主要由斬波電路和AT89S52單片機控制系統(tǒng)構成。它具有體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20～30%）、效率高（一般為60～70%，而線性電源只有30～40%）、自身抗干擾性強、輸出電壓范圍寬、模塊化等優(yōu)點。而且價格低廉，操作簡單。具有較高的應用價值。
1.系統(tǒng)的總體設計
該系統(tǒng)由兩部分組成，即主電路和控制電路。如圖1 所示，主電路由整流濾波電路、IGBT斬波電路、濾波電路組成；控制電路由控制電源、AT89S52單片機系統(tǒng)、IGBT驅(qū)動電路、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、8279鍵盤顯示電路、檢測保護電路組成。
主電路中整流濾波電路采用常用的三相橋不可控整流器，將電網(wǎng)的三相交流電壓轉(zhuǎn)換成直流，再經(jīng)電容濾波得到平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路是由大功率器件IGBT實現(xiàn)的降壓斬波電路。
控制電路以AT89S52單片機為邏輯控制器，用于控制邏輯的實現(xiàn)。鍵盤和顯示電路作為人機交互，用于顯示和設定系統(tǒng)數(shù)據(jù)。ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將系統(tǒng)實時電壓反饋給單片機，由單片機進行處理。檢測保護電路的作用是保護ADC0809檢測電路，由于系統(tǒng)輸出電壓較高，不能直接接入ADC0809檢測電路，需要通過檢測保護電路將系統(tǒng)輸出電壓轉(zhuǎn)換到ADC0809能夠檢測的范圍才能接入電壓檢測電路。
2.控制電路設計
2.1 控制系統(tǒng)的核心—AT89S52
AT89S52作為該系統(tǒng)的核心，其主要作用為產(chǎn)生并輸出PWM波，他根據(jù)系統(tǒng)設定電壓，調(diào)整PWM波的占空比，PWM波作為IGBT驅(qū)動電路的輸入信號，從而調(diào)整輸出電壓，通過ADC轉(zhuǎn)換電路獲得實際輸出電壓，并與系統(tǒng)反饋的電壓值進行比較，對占空比進行微調(diào)，是系統(tǒng)達到所需的輸出電壓。另外，它還用于鍵盤數(shù)據(jù)的讀取和顯示數(shù)據(jù)的刷新。
2.2 人機交互——鍵盤顯示電路設計
本系統(tǒng)設計了鍵盤和數(shù)碼管顯示功能，用于設定和顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)。鍵盤和數(shù)碼管采用儀表中常用的驅(qū)動芯片8279進行控制。8270芯片為一種可編程鍵盤與顯示接口芯片，該芯片編程簡單，能夠自動掃描，并且與單片機接口方便，已經(jīng)成為設計單片機應用系統(tǒng)的優(yōu)選器件之一。以8279為控制芯片的鍵盤和數(shù)碼管顯示電路如圖2 所示，鑒于本系統(tǒng)所需顯示和設定的數(shù)值較少，故采用4個8段數(shù)碼管來顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)。鍵盤為4X4掃描式鍵盤，16個按鍵中，10個按鍵為0～9的數(shù)字按鍵，另外6個按鍵為功能選擇和設定按鍵。
8279以A0來區(qū)分信息特征，當A0=0時，單片機讀出為數(shù)據(jù)；當A0=1時，單片機讀出數(shù)據(jù)位芯片狀態(tài)字，寫入數(shù)據(jù)為控制命令。8279內(nèi)部有兩個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，即一個16字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和一個8字節(jié)的鍵盤數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，顯示數(shù)據(jù)時，只需要將需要顯示的數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖區(qū)即可。當有按鈕閉合時，8279會自動去抖，并掃描鍵值，最后將鍵值存入鍵盤數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，單片機只需要從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)即可得到鍵值，編程簡單。
2.3 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設計
ADC0809是較為常用的一款逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，它是帶有微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件，具有8位A/D轉(zhuǎn)換器和8路多路開關，可以和單片機直接接口。ADC0809的組成包括：
一個8路模擬開關；
一個地址鎖存與譯碼器；
一個A/D轉(zhuǎn)換器；
一個三態(tài)輸出鎖存器。
多路開關可分時選通8個模擬通道，芯片允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，OE為低電平時，說明A/D轉(zhuǎn)換器正在進行模擬量的轉(zhuǎn)換，只有當OE端為高電平時，鎖存器讀取轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。
2.4 IGBT驅(qū)動電路設計
日本富士公司推出的厚膜驅(qū)動集成電路EXB841是專門的IGBT驅(qū)動芯片，適合驅(qū)動1200V/300A 以下的IGBT模塊。EXB841為高速型驅(qū)動模塊，具有隔離強度高、反應速度快、能夠過流保護等優(yōu)點，市場占有率較高。該驅(qū)動電路如圖3所示，EXB841的15引腳外加PWM控制信號，當觸發(fā)脈沖信號施加于14和15引腳時，在GE兩端產(chǎn)生約16V的IGBT開通電壓；當觸發(fā)控制脈沖撤銷時，在GE兩端產(chǎn)生-5.1V的IGBT關斷電壓。
3.系統(tǒng)的軟件設計
整個系統(tǒng)程序采用模塊化設計方法，主要包括系統(tǒng)初始化模塊、模擬電壓讀取模塊、顯示模塊、按鍵處理模塊、PWM脈寬調(diào)制模塊和看門狗模塊等。
看門狗模塊分為初始化子程序和喂狗子程序兩部分，初始化子程序用于啟用看門狗功能和初始化看門狗定時器，本系統(tǒng)設看門狗定時器時間為2S，若2S時間內(nèi)，沒有執(zhí)行喂狗程序，則看門狗電路發(fā)出復位信號，系統(tǒng)程序自動復位。
開機后，首先調(diào)用初始化子程序，初始化系統(tǒng)，此時系統(tǒng)按照默認參數(shù)，計算PWM占空比，并由定時器0和定時器1生成1KHZ的PWM波，由P2.3輸出。由定時器2產(chǎn)生一個10MS的定時器中斷，中斷程序中讀取實際電壓，然后與設定電壓比較，根據(jù)誤差調(diào)整PWM波的占空比，使實際值逐漸趨近設定值。然后刷新輸出，由數(shù)碼管顯示系統(tǒng)實時電壓。
當有按鍵按下時，系統(tǒng)進入外部中斷子程序，此時在外部中斷子程序中調(diào)用按鍵處理子程序，來實現(xiàn)系統(tǒng)電壓值的設定。
PWM波的調(diào)制程序是系統(tǒng)軟件的關鍵所在，它的功能好壞直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它由定時器0和定時器1通過中斷生成。定時器0和定時器1都工作在定時方式1，定時時間到出發(fā)相應中斷。由定時器1控制PWM波周期，定時器0控制PWM波的占空比。當定時器1產(chǎn)生中斷時，置位PWM輸出口P2.3，同時啟動定時器0。當定時器0中斷發(fā)生時，中斷程序復位P2.3，同時關閉定時器0。這樣只需要調(diào)整定時器0的定時時間即可調(diào)整PWM波形的占空比。
定時器2產(chǎn)生一個10MS的中斷，該中斷程序用于調(diào)整PWM波的占空比，其流程圖如圖5所示，首先讀取實際電壓，然后與設定電壓作比較，根據(jù)誤差改變定時器0的定時時間，調(diào)整公式如下：
其中：為本次中斷定時器0的初始設定值；
為上次中斷時0的初始設定值；
為比例系數(shù)；
為設定電壓與反饋電壓的差值。
經(jīng)過實際調(diào)試，當k取1.5時，系統(tǒng)能夠達到較好的穩(wěn)壓效果。
4.結(jié)束語
通過系統(tǒng)調(diào)試，程序沒有出現(xiàn)錯誤，得到的輸出電壓穩(wěn)定可靠，采用鍵盤和數(shù)碼管顯示作為人機交互，操作簡單方便，智能化相對來說比較高。用戶反映良好。
基于單片機控制的直流穩(wěn)壓電源采用了先進的單片機控制技術、完善的保護電路及專用高性能基準穩(wěn)壓源元件，具有穩(wěn)壓精度高、紋波干擾小、安全可靠等特性，故可廣泛應用于國防、科技、生產(chǎn)等領域。
參考文獻
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篇4
【關鍵詞】遠程；自動抄表；系統(tǒng)設計；分析；研究
1 系統(tǒng)功能描述
在遠程自動抄表系統(tǒng)中，最值得研究的就是其系統(tǒng)內(nèi)的三部分。一般而言，主站端的作用就在于能夠有效地收集好多種計算機數(shù)據(jù)，并采納有效數(shù)據(jù)，而客戶端則是在單片機的抄表模塊的和依據(jù)有效的串行數(shù)據(jù)通信接口的基礎上構建的一種電能計量儀表。而其運作模式就是通過RS-485串行通信接口來不斷滿足客戶端的各類需求，從而促使客戶端的超標模塊能夠真正地做到與數(shù)據(jù)采集計算機系統(tǒng)連接在一起，最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效傳輸。眾所周知，數(shù)據(jù)進行相互的交換，這一過程實際就是使用人終端的智能電表在RS-232協(xié)議的作用下，實現(xiàn)將具體的數(shù)據(jù)和信息實現(xiàn)傳達和輸送，最終到達抄表終端模塊，而抄表終端在接受到具體的信息指令以后，就會執(zhí)行相關的操作，將已經(jīng)保存好的數(shù)據(jù)以及相關信息，及時發(fā)送給 上一級的計算機數(shù)據(jù)采納和處理系統(tǒng)，這就是遠程抄表系統(tǒng)工作的普遍或基本的規(guī)律。
通過以上這些分析，給這個終端單片機抄表模塊明確肯定了下面的功能。
第一，在具體的運行過程中，首先要選用220V的交流電作為主要的供電方式，而這樣也可以促使終端模塊的各類數(shù)據(jù)運行等工作正常進行。為了在沒有外部電力得情況下正常供電，要配備一塊備用電池。
第二，斷電系統(tǒng)關閉以后，并不是將信息鎖定或者刪除，而是能偶針對用戶的用電量，將信息進行全面的存儲與儲存。
第三，事實上，對于抄表終端以及智能電表在利用RS-232開展相應的通訊工作的時候，RS-485才是真正的能夠?qū)⑦h方的數(shù)據(jù)進行相應的信息采集和整理的比給工具。
第四，實現(xiàn)了終端模具的時時鐘功能得以實現(xiàn)，而這一功能的實現(xiàn)，無疑就是對于使用人的用電數(shù)據(jù)的檢測提供了更為便利的條件。
2 系統(tǒng)分析
對于遠程自動抄表系統(tǒng)而言，最為主要的就是兩個種類的電能表，主要是沖脈電能表以及智能電能表，針對這兩種電能表，筆者進行以下幾個方面的說明：
脈沖電能表：輸出的脈沖串與轉(zhuǎn)盤數(shù)目是成正比的。 智能電能表：按照智能表的輸接口，將通信方式分成了兩大種類，而智能電表之所以能夠?qū)崿F(xiàn)通訊，實際是因為串行口轉(zhuǎn)換成了具體的編碼樣式。
3 系統(tǒng)硬件電路設計
3.1 系統(tǒng)供電方式設計
本設計的輸入電源和輸出電壓分別是220V以及+5V，220～5V的電壓轉(zhuǎn)換是供電模塊具有的功能。設計計劃如同下面所敘述的：準備220V的電壓同時要確保交流電能夠抗干擾、能夠防雷，隨后，利用220/18V變壓器降壓，在降壓完成后要利用過橋式整流電路實現(xiàn)18V左右的直流電壓，最后經(jīng)過一列的隔離濾波等實現(xiàn)系統(tǒng)正常運作應有的5V電壓。
3.1.1 正常條件下供電電路
主要采用交流電源供電方式，實現(xiàn)+5V電源。在取得了18V直流電壓后要注意轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓器件，從而獲得+5V電壓。
3.1.2 備用電池充電電路
事實上，系統(tǒng)的外部電源對于系統(tǒng)的正常供電以及對備用電池進行充電是同步的，充電管理芯片可以完成充電電路的主要功能，1-16節(jié)的鎳氫電池或者鎳鎘電池均可以適用。在失去了外部供電后，依然可以實現(xiàn)主動切換備用電池供電。
3.2 系統(tǒng)基本電路設計
實現(xiàn)最終的數(shù)據(jù)收集和通訊，依靠的是抄表終端的兩個必備的串口，這樣才促使RS-232、電表以及RS-485相互連通。實際上，有兩種方案可以選擇，下面對這兩種計劃方案進行對照比較。
方案一，選用增強型單片機（兩個串口驅(qū)動器的W77E58）在雙串口功能的基礎上，比單串口單片機花費少的同時穩(wěn)定性也增強了。
方案二，選用單串口驅(qū)動器，但是單片機要外加拓展芯片16C550，這一方案的硬件的成本要高同時，穩(wěn)定性也差一些。
3.2.1 控制核心W77E58單片機
在上文中，筆者提到，單片機的功能以及具體的要求，在于際的計劃進行對比時，我們可以看到，在本設計中，采用雙串口的單片機的優(yōu)勢還是很大的。這種雙串口的單片機實際是華邦公司生產(chǎn)的，是W77E58，其比較顯著的特點是指令集和51系列的單片機實現(xiàn)了多方位的兼容，而這就意味著，在智能化的監(jiān)督控制系統(tǒng)中，使用該系列的單片機配合整體而言還是比較成功的，事實上，單片機共有兩個加強型串口以及具有32KB的大存儲容量的存儲器，是Flash的專門存儲器。而對于始終振蕩電路而言，必要的就是控制時間的定時控制信號單元，而單片機的時鐘脈沖序列Y主要是時鐘震蕩的電路給予提供支持的。對于復位電路而言，電阻（1K）、電容（22UF）以及IN4149二極管是主要的三部分。其優(yōu)勢在于不僅可以滿足可靠復位，而且能夠降低相應的對地阻抗，抗干擾能力得以提升，值得說明的是，二極管能夠快速釋放電容電量，為短時間內(nèi)實現(xiàn)復位提供了有利條件。
3.2.2 W77E58單片機核心電路
之所以在使用中一般情況下選擇地址鎖存器為單片機系統(tǒng)總線進行擴展，是因為單片機的I/O引腳受到了限制。在本設計中，采用了鎖存器74LS373作為單片機擴展的系統(tǒng)總線，實際是為了實現(xiàn)單片機以及機存儲器SRAM6264，這一存儲器實際是有8KB的存儲容量的。同時，在5V的單電源的狀態(tài)下，它的輸出端以及輸入端和TTL的電路能夠?qū)崿F(xiàn)全方位的兼容。
3.3 掉電數(shù)據(jù)保護功能的實現(xiàn)
在單片機控制系統(tǒng)中，為了當系統(tǒng)再次上電后能夠正確地讀取一些關鍵數(shù)據(jù)，一般情況下要確保這些關鍵的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)掉電后不會消失，。所以，對通訊數(shù)據(jù)進行斷電系統(tǒng)關閉之后的保護，要在本設計中體現(xiàn)出來。對于掉電數(shù)據(jù)保護，主要是用系統(tǒng)擴展易失性的RAM并配合電池的方法，當然，采用系統(tǒng)擴展非易失性的ROM也可以實現(xiàn)。而EEPROM為能夠擦除能夠編寫程序ROM ，技術的發(fā)展，會推動EEPROM擦寫速度的加快和容量的提高，將來可以把它當作非易失性的RAM使用。
3.4 基于RS-232、RS-485串行通信接口電路設計
在實際使用中，單片機要與另外的單元進行通訊，一般不當作獨立的控制單元存在。
對于單片機而言，主要的通訊接口就是串行接口，而在人們的日常生活中，對于單片機系統(tǒng)通訊而言，TTL電平實際是使用比較普遍的電平，盡管，在單片機中，串口的輸出信號并沒有比較明顯的差異，但是，對于RS-485而言，串行通訊是行業(yè)內(nèi)常用的協(xié)議，而最大的不同就在于電平不同，電平必須要外接口進行相應的電平匹配。
RS-232既是電氣和物理的雙重標準，但RS-485只是電氣標準，沒有限定現(xiàn)實其電氣特性所必需的物理環(huán)境，所以可以選用RS-232的物理標準。所以這很顯然使得單片機系統(tǒng)中實現(xiàn)RS-485通信變得方便。為了使其能夠完成較長距離的傳輸，使用時依然使用單片機的串口，但是信號傳遞過程中要使用RS-485協(xié)議。
4 結(jié)語
總而言之，在遠程自動抄表系統(tǒng)設計的過程中，想要體現(xiàn)出智能化的效果，就需要在設計的時候必須要掌握相關的核心技術，并且按照實際的情況進設計，唯有如此，才能將完整的遠程自動抄表系統(tǒng)設計出來。
【參考文獻】
篇5
關鍵詞： 秒表；Atmega16；定時器/計數(shù)器
中圖分類號：S241 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210059－01
0 前言
秒表是一種常用的測時儀器，常規(guī)的秒表的制作方法有兩種，一種是采用電子電路搭建而成，這種電路的搭建需要制作者具有一定的模擬和數(shù)字電子電路基礎，另外這種秒表的定時時間范圍較為固定。還有一種方法就是使用智能芯片，通過編程來實現(xiàn)定時功能，從而實現(xiàn)秒表的制作。這種方法制作的秒表，可以通過軟件更改程序參數(shù)靈活的調(diào)節(jié)定時范圍及定時精度，使用較為靈活，且簡單易懂。本文采用AVR單片機作為主控芯片，配以相應的電路，實現(xiàn)簡易秒表的設計與制作。
1 硬件電路設計
本系統(tǒng)的硬件構成主要有單片機的主控模塊、顯示模塊以及主令模塊。主控模塊以ATmega16單片機為控制核心，配以最小工作系統(tǒng)必要的電路，如復位電路、晶振電路、電源電路等；顯示模塊采用5個LED數(shù)碼管，主要用于定時顯示，顯示內(nèi)容為“秒值-百分之N秒”；主令模塊主要由按鍵組成，以實現(xiàn)系統(tǒng)的人機交互功能。
其系統(tǒng)組成如圖所示。
簡易秒表系統(tǒng)框圖
1.1 ATmega16單片機。ATmega16單片機的美國Atmel公司生產(chǎn)的AVR系列單片機的高檔產(chǎn)品之一，是一款基于AVR RISC的低功耗COMS的8位高性能單片機。通常在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令，ATmega16可以取得接近1MIPS/MHz的性能，在功耗和執(zhí)行速度之間取得平衡[1]。同時，該型號單片機采用Flash技術，具有在線編程功能，調(diào)試系統(tǒng)非常方便，程序的存儲空間達16k字節(jié)，I/O口均可進行位尋址。該單片機有TQFP封裝和PDIP封裝兩種封裝形式。其中PDIP雙列直插封裝由于焊裝簡單而被初學者廣泛使用。ATmega16單片機具有PA、PB、PC和PD共4個8位的并行I/O口，每個接口除了都可以作為普通的輸入輸出接口使用。
1.2 晶振電路。單片機要工作必須配有晶振電路以產(chǎn)生時鐘脈沖。ATmega16單片機的時鐘晶振最高可達到16MHz，可產(chǎn)生精確到μs級的時隙，方便定時操作。晶振電路是在單片機的XTAL1和XTAL2引腳之間，接入石英晶體和微調(diào)電容，配合單片機內(nèi)部的放大電路，產(chǎn)生時鐘脈沖信號。單片機內(nèi)部定時器的計數(shù)對象就是這個頻率恒定的脈沖。
1.3 電源與復位電路。ATmega16單片機的工作電壓是4.5～5.5V的直流電源，復位電路是在復位引腳接入復位按鈕，按下該按鈕，將復位引腳加到低電平上，實現(xiàn)復位功能。
1.4 數(shù)碼管電路。數(shù)碼管由8個發(fā)光二極管組成，因此也稱為8段數(shù)碼顯示器。數(shù)碼管中的8個發(fā)光二極管有共陰極和共陽極兩種連接方法。共陽極接法是把8個發(fā)光二極管的陽極連在一起構成一個公共的陽極。共陰極接法是把8個發(fā)光二極管的陰極連在一起構成一個公共的陰極[2]。為了在數(shù)碼管上顯示數(shù)字或符號，必須給LED提供合適的字形代碼，使發(fā)光二極管按給定的組合發(fā)光。實際應用的數(shù)碼管顯示器都具有較多的個數(shù)，常用的控制方法有兩種，一種是采用單片機的并行接口動態(tài)掃描顯示，還有一種是采用專用的數(shù)碼管顯示驅(qū)動芯片進行串行口控制。對比來說，并行接口控制動態(tài)掃描顯示方法較為簡單，尤其適用于單片機外部設備不多的場合下，初學者使用更為容易掌握。本方案中就采用簡單易懂的并行接口控制。將5個數(shù)碼管的字形控制端接在一起連接到單片機的PA接口上，各字位控制端單獨引出接在單片機的PB口上。
1.5 按鍵的處理。按鍵電路設計較為簡單，與單片機的PD接口的PD2和PD3引腳上。不按下按鍵時，單片機對應引腳上接的是高電平，按下按鍵時，單片機引腳接入低電平。通過判斷引腳狀態(tài)既可以檢測按鍵的工作狀態(tài)，從而選擇執(zhí)行對應的功能。
2 軟件設計
定時控制在單片機中常用方法主要有兩種，一是采用循環(huán)執(zhí)行語句進行延時，但這種延時是不精確的，誤差較大。另一種就是使用單片機內(nèi)部的定時器/計數(shù)器進行精確定時。在ATmega16單片機中有3個定時器/計數(shù)器，分別是T/C0、T/C1和T/C2。其中T/C0和T/C2是兩個8位的定時器/計數(shù)器，T/C1是16位的定時器/計數(shù)器。位數(shù)不同就決定了它們的計數(shù)范圍不同，對于8位的T/C，計數(shù)范圍是0～255，而16位的T/C計數(shù)范圍是0～65535。可以根據(jù)具體的應用場合，選擇合適的定時器/計數(shù)器。本方案中使用8位定時器/計數(shù)器T/C0，采用溢出中斷方式進行工作，實現(xiàn)0.01秒和秒的定時。程序流程如圖所示：
參考文獻：
篇6
【關鍵詞】單片機；監(jiān)測；報警
對于大型的倉儲系統(tǒng)、商場、高級寫字樓、賓館等大型需要實時監(jiān)控系統(tǒng)，綜合報警系統(tǒng)是不可或缺的。而現(xiàn)代常用的自動報警系統(tǒng)智能化程度越來越高，靈敏度也越來越高，同時系統(tǒng)也越來越復雜，成本也越來越高。
本文介紹廉價實用的綜合報警系統(tǒng)，采用AT89S51單片機，實現(xiàn)了對煙霧、觸摸、紅外線、聲音進行報警的綜合報警系統(tǒng)設計。
一、AT89S51單片機
AT89S51 是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k Bytes ISP（In-system programmable）的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。
此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。
由于系統(tǒng)控制方案簡單 ，數(shù)據(jù)量也不大 ，考慮到電路的簡單和成本等因素 ，因此在本設計中選用 A TMEL 公司的 A T89S51單片機作為主控芯片。主控模塊采用單片機最小系統(tǒng)是由于 A T89S51芯片內(nèi)含有4 kB的 E2PROM ，無需外擴存儲器 ，電路簡單可靠 ，其時鐘頻率為 0～24 MHz ，并且價格低廉 ，批量價在 10元以內(nèi)。
二、報警信號檢測電路設計
1. 煙霧報警信號檢測電路
煙霧報警信號檢測電路如圖1所示。煙霧傳感器在無煙環(huán)境，為幾十千歐，而在煙霧環(huán)境中，阻值可迅速下降到幾千歐。故當傳感器檢測到煙霧時， A-B間的電阻迅速減小，IC2a翻轉(zhuǎn)，OUT1輸出低電平。
2. 觸摸報警信號檢測
觸摸報警信號檢測如圖2所示。IC4及其電路構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。當人體觸摸TOUCH端時，人體上的低電平信號會加到555芯片的2腳，其3腳輸出端輸出高電平。調(diào)節(jié)Rp2可以調(diào)節(jié)觸發(fā)時間。
3. 聲音檢測電路
聲音檢測電路如圖3所示。話筒獲得聲音信號后經(jīng)耦合放大整形濾波后，OUT3輸出低電平信號。
4. 紅外檢測電路
紅外檢測電路如圖4所示。紅外檢測電路：IC6a、IC6b、R26、R27及C11構成多諧振蕩器推動HW1發(fā)射紅外脈沖信號。紅外信號被物體反射后被HW2接收，經(jīng)VT6、VT7放大后，再經(jīng)整形濾波后OUT4輸出低電平信號。
三、綜合報警系統(tǒng)設計
綜合報警系統(tǒng)如圖5所示。該設計中，AT89S51芯片的I/O口P0.2-P0.6共連接4個報警信號檢測電路，芯片通過內(nèi)部軟件算法，循環(huán)檢測端口P0.2-P0.6，對是否有報警信號產(chǎn)生進行檢測，并通過P2、P3端口送出相應的報警和顯示信號，音樂報警及顯示電路如圖6、7所示。
系統(tǒng)程序采用VC語言編寫，部分程序如下：
4位數(shù)的數(shù)碼顯示器顯示
void display（unsigned int k）
{
P2=0xfe； //即P2=1111 1110B，P2.0引腳輸出低電平，數(shù)碼顯示器DS1接通電源
P0=Tab[k/1000]； //顯示千位
delay（）；
P2=0xfd ； //即P2=1111 1101B，P2.1引腳輸出低電平，數(shù)碼顯示器DS2接通電源
P0=Tab[（k%1000）/100]； //顯示百位
delay（）；
P2=0xfb； //即P2=1111 1011B，P2.2引腳輸出低電平，數(shù)碼顯示器DS3接通電源
P0=Tab[（k%100）/10]； //顯示十位
delay（）；
P2=0xf7； //即P2=1111 0111B ，P2.3引腳輸出低電平，數(shù)碼顯示器DS4接通電源
P0=Tab[k%10]；//顯示個位
delay（）；
P2=0xff； //關閉所有顯示器
}
void main（void） //主函數(shù)
{
TMOD=0x01； //使用定時器T0
TH0=（65536-46083）/256； //將定時器計時時間設定為46083×1.085微秒=50000微秒=50毫秒
TL0=（65536-46083）%256；
EA=1； //開啟總中斷
ET0=1； //定時器T0中斷允許
TR0=1； //啟動定時器T0開始運行
while（1）
{
display（x）； //調(diào)用檢測結(jié)果的顯示程序
}
}
結(jié)束語
本設計中，基于AT89S51單片機的綜合報警系統(tǒng)，靈活、方便、可控性強且性價比高，有著監(jiān)測范圍廣、類型多、可靠和設計簡單的特點，可應用在大型的監(jiān)控場所。
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篇7
白熾燈雖能發(fā)出連續(xù)光譜，卻常用于交通號志等只需綠光、紅光和黃光的場合。這類應用須在白熾燈外加裝一個特定顏色的濾片，但它會造成六成的光能浪費。LED則能產(chǎn)生特定顏色的光，而且只要接通電源即可立即發(fā)亮，不像白熾燈需要200ms的反應時間，因此汽車產(chǎn)業(yè)早就將LED用于車燈。另外，DLP視訊應用也以LED作為光源，利用高速開關的LED取代原有機械組件。
LED的I-V特性
圖1是典型InGaA1P LED的正向電壓特性。LED電路模型可表示為一個電壓源串聯(lián)一個電阻，這個簡單模型與實際測量結(jié)果很吻合。電壓源為負溫度系數(shù)，因此正向電壓會隨著接面溫度升高而下降。InGaA1P LED(黃色與琥珀紅)的溫度系數(shù)在-3.0～-5.2mV／K之間，InGaN LED(藍、綠和白色)則介于-3.6～-5.2mV／K之間。負溫度系數(shù)是造成LED很難并聯(lián)的原因之一，因為越熱的組件會汲取越多的電流，越多的電流又會讓它的溫度進一步升高，最后就變成熱失控。
圖2是輸出光強度(光通量)與操作電流的關系，可以看出輸出光強度與二極管電流的關系很密切，只要改變正向電流就能調(diào)整LED的亮度。另外，這條曲線在電流較小時很像是一條直線，但其斜率在電流升高時會變得較小。這表示當電流較小時，只要二極管電流加倍就會讓輸出光強度加倍。電流較大時則非如此，此時電流加倍只會讓輸出光強度提高八成。這項特性對LED很重要，因為它是由交換式電源所驅(qū)動，所以可能會遇到很大的紋波電流。其實電源供應的成本在某種程度上就是由所允許的電流決定：紋波電流越大，電源供應的成本就越低，只不過LED的輸出光強度也會受到影響。
圖3是把三角紋波電流加到直流輸出電流后，輸出光強度減少的情形。由于紋波電流的頻率在多數(shù)情形下都遠超過人限所能分辨的80Hz，再加上人眼對光強度的反應又呈現(xiàn)指數(shù)關系，只要光強度減少不超過20％就不會被發(fā)現(xiàn)，因此就算LED電流的紋波很大，光強度也不會明顯減弱。
紋波電流還會增加LED耗電量，造成接面溫度上升，并對LED的使用壽命產(chǎn)生很大影響。圖4顯示LED輸出光強度與時間及接面溫度的關系。我們設定80％的輸出光強度為LED的使用壽命，則從圖4中可看出，當溫度從74℃降至63℃時，LED使用壽命會從10000小時增加為25000小時。
圖5是紋波電流造成LED功耗增加的情形。由于紋波頻率比LED的熱時間常數(shù)高，因此就算紋波電流很大(以及峰值功耗很大)也不會影響峰值接面溫度――這個溫度主要是由平均功耗決定。LED的大部份電壓降就像是一個電壓源，所以電流波形不會對功耗造成影響。然而電壓降中仍會有某些電阻分量，這部份的功耗等于電阻值乘以均方根電流的平方。
從圖5還能發(fā)現(xiàn)就算紋波電流很高，也不會對LED功耗造成太大影響。舉例來說，當紋波電流達到輸出電流的一半時，耗電量只會增加不到5％。但若紋波電流遠遠超出這個水平，設計人員就必須減少電源提供的直流電流，避免接面溫度升高而影響組件壽命。一個簡單的經(jīng)驗法則是：接面溫度每降低10℃，半導體組件壽命就會延長一倍。另外，多數(shù)設計由于受到電感的限制，都會盡量降低紋波電流，因為大部分電感只能應付20％以下的Ipk／Iout紋波電流比。
典型應用
LED電流常由安定電阻或線性穩(wěn)壓器控制，但本文主要討論交換式穩(wěn)壓器。LED驅(qū)動架構基本上可分為降壓、升壓和升降壓等三種類型，實際架構則應由輸入電壓與輸出電壓的關系決定。
如果輸出電壓永遠低干輸入電壓，則可采用圖6所示的降壓穩(wěn)壓器。在此電路里，輸出濾波電感L1的平均電壓是由功率開關的負載周期所控制。TPS5430內(nèi)含的FET開關導通時會將輸入電壓連接到電感L1并產(chǎn)生電流，逆向電壓保護二極管D2則會在開關截止時提供另一條電流路徑。L1電感可以穩(wěn)定LED電流，因為電路會透過電阻監(jiān)控LED電流，然后比較電阻電壓與控制組件內(nèi)部的參考電壓以判斷電流大小：如果電流太小，就增加功率開關的負載周期來提高L1電感的平均電壓，以便讓LED電流升高。這個電路的工作效率很高，因為功率開關、逆向電壓保護二極管和電流感測電阻的電壓降都很小。
如果輸出電壓永遠大于輸入電壓，圖7所示的升壓轉(zhuǎn)換架構就是最佳選擇。這個設計除了控制電路外，同樣會使用內(nèi)含功率開關的組件U1。功率開關導通時，電流會通過電感到地。開關截止時，U1接腳1的電壓會上升直到DI導通，電感也會經(jīng)由輸出電容C3和多個串聯(lián)的LED開始放電。多數(shù)應用會利用C3穩(wěn)定LED電流，若沒有該電容，LED電流會變成在零與電感電流之間交替切換的不連續(xù)電流，不僅會降低LED的亮度，還會產(chǎn)生更多熱量而縮短LED壽命。此電路也和前面一樣利用電阻感測LED電流，再根據(jù)結(jié)果調(diào)整負載周期。注意，此架構很大的缺點是沒有提供短路保護，輸出端短路會造成龐大電流通過電感與二極管，將導致電路故障或輸入電壓大幅下降。
如果輸入電壓的變動范圍很大，有時高于輸出電壓，有時又低于輸出電壓，那么單純的降壓或升壓架構就不適用。除此之外，升壓應用還可能需要短路保護功能。在此狀況下，設計人員應采用圖8所示的升降壓架構。這個電路與升壓轉(zhuǎn)換架構很類似，會在功率開關導通時建立電感電流，等到功率開關停止導通，電感電流就會通過輸出電容和LED。這種設計與升壓轉(zhuǎn)換架構的區(qū)別在于輸出電壓不是正值，而是負電壓。此架構還能在輸出短路時將開關QI切斷，所以可以避免升壓架構發(fā)生的短路問題。此電路的另一特點是盡管輸出為負電壓，感測電路卻不需執(zhí)行電壓位準轉(zhuǎn)換――因為控制組件的地線連接到負輸出端，并直接測量感測電阻R100兩端的電壓。圖8中雖然只有1個LED，實際應用卻可串聯(lián)多顆。另外要注意的是，輸入電壓與輸出電壓的總和不能超過控制組件的最大電壓額定值。
控制回路設計
LED電源供應的電流回路設計要比傳統(tǒng)電源供應的電壓回路簡單。電流回路的復雜性是由輸出濾波架構決定的。圖9就是三種常見架構，分別是單純的電感濾波器(A)、典型的電源供應濾波 器(B)和改良型濾波器設計(C)。
為每個功率級電路建立簡單的P-Spice模型，以說明其控制特性的個別差異。其中降壓轉(zhuǎn)換功率FET與二極管的開關動作由一個10倍增益的壓控電壓源代表，LED由一個3Ω電阻串聯(lián)6V電壓源代表，LED與接地之間還有一個1Ω的電流感測電阻。模擬結(jié)果如圖10所示。
電路A是相當穩(wěn)定的一階系統(tǒng)響應，其中，直流增益是由壓控電壓源、LED阻抗所構成的分壓器以及電流感測電阻所決定，系統(tǒng)極點則由輸出電感與電路阻抗決定。補償電路設計也很簡單，只要使用乙類放大器即可。
電路B由于包含輸出電容，所以會有二階響應。增加輸出電容是因為某些應用在電磁干擾或散熱因素的考慮下，不能容忍LED出現(xiàn)太大的紋波電流，因此需要輸出電容來消除紋波電流。這個電路的直流增益與前面的電路相同，但它會在輸出電感和電容所決定的頻率點上產(chǎn)生一對復數(shù)極點。由于濾波電路的總相位移為180°，因此補償電路設計必須謹慎以免系統(tǒng)不穩(wěn)定。補償電路設計與采用丙類放大器的傳統(tǒng)電壓模式電源供應很類似，但比電路A多出兩顆零件和輸出電容。
電路C則會重新安排輸出電容的位置，使電路補償更容易。LED兩端的紋波電壓與電路B很類似，只不過電感紋波電流會通過電流感測電阻R105，這在計算功耗時必須考慮。此電路的補償設計幾乎和電路A同樣簡單，直流增益也與前面兩種電路相同。電路共有1個零點和2個極點，零點由電容和LED串聯(lián)電阻產(chǎn)生。第一個極點由輸出電容和電流感測電阻決定，第二個極點由電流感測電阻和輸出電感決定。當頻率很高時，此電路的響應與電路A相同。
調(diào)光
許多應用都需要LED調(diào)光功能，像是顯示器亮度控制和建筑照明調(diào)整。LED調(diào)光方式有兩種，一種是減少LED電流，另一種是讓LED快速導通和截止。由于輸出光強度不全與電流成正比，LED光譜在電流低于額定值時還常會移動，所以減少LED電流不是很有效率的做法。另外，人類的亮度感受還與光強度成指數(shù)關系，需大幅改變電流才能達到調(diào)光效果，這對電路設計造成很大影響，例如，電路容差(circuittolerante)就能讓3％的滿負載電流誤差在10％負載時增為30％以上。
電流波形脈沖寬度調(diào)變(PWM)雖圖11利用Q1對LED電流進行脈沖寬度調(diào)變?nèi)惶峁└_的亮度調(diào)整，但響應速度要特別注意，如照明和顯示器應用就必須讓PWM速度超過100Hz，否則看起來會有閃爍的感覺。假設PWM頻率為100Hz，那么10％的脈沖寬度就已進入毫秒范圍，是故電源供應必須提供10kHz以上的帶寬。圖9中的A和C簡單回路都能輕易達到此要求。圖11是包含PWM調(diào)光功能的降壓轉(zhuǎn)換功率級電路，會不停接通和切斷LED與電路的聯(lián)機。這種架構讓控制回路永遠處于工作狀態(tài)，故能提供非常快速的瞬時響應(見圖12)。
篇8
關鍵詞：STC12C2052AD；DC-DC；PWM
中圖分類號：TN-9 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）04-0922-03
A Design of Switch Voltage Regulator Based on PWM
WANG Lei， LI Jian-min， LI Ping
（Information Science and Technology College， Chengdu University of Technology， Chengdu 610059， China）
Abstract： The thesis based on MCU and power technology，uses Boost DC chopper circuit as the DC-DC converter major part of the main circuit. The subject uses the STC12C2052AD as the main controller of the all-whole system， and it increases the sampling and feedback of the current and voltage of the main circuit to achieve over-current protection and closed-loop PWM control. In this paper， the hardware of system， selection， the realization of software control are described in detail. Design of low-power general-purpose switching power supply focus on MCU and power technology.
Key words： STC12C2052AD； DC-DC； PWM
隨著電子技術的發(fā)展，電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源。電源是各種電子設備必不可少的組成部分，其性能的優(yōu)劣直接關系到電子設備的技術指標能否達到以及能否安全可靠的工作。
現(xiàn)有的電源主要由線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源兩大類組成。相對線性穩(wěn)壓電源來說，開關穩(wěn)壓電源的優(yōu)點更能滿足現(xiàn)代電子設備的要求，開關電源的主要優(yōu)點是：效率高，可靠性和穩(wěn)定性好，體積小，重量輕，對供電電網(wǎng)電壓的波動不敏感，在電網(wǎng)電壓波動較大的情況下，任能維持較穩(wěn)定的輸出[1]。開關電源一般采用PWM信號控制電源開關占空比，目前有很多的如TL494等專門的PWM控制芯片[5]和比較成熟的反饋電路設計但為了進一步降低電源輸出波紋，實現(xiàn)輸出可變并控制產(chǎn)品成本和體積。本設計中采用小封裝STC12C2052AD單片機完成PWM信號的產(chǎn)生、系統(tǒng)控制，A/D采樣等。實現(xiàn)了設計的數(shù)字化、小型化可應用于開關穩(wěn)壓電源的設計。
1 系統(tǒng)結(jié)構
系統(tǒng)主要由電源整流部分、控制器、信號驅(qū)動模塊和升壓模塊組成，如圖1所示。系統(tǒng)輸入為220V，50Hz交流電壓，經(jīng)電壓變換，整流濾波后得到18V的直流電壓，送入DC-DC變換電路，經(jīng)濾波輸出直流。控制器完成電壓的AD變換并實現(xiàn)電壓值的外部設置和實時顯示，同時控制模塊輸出脈寬調(diào)制信號（PWM），從而控制Boost電路的輸出電壓[2，6-7]。該輸出電壓可在30～36V范圍內(nèi)步進調(diào)節(jié)。最大輸出電流達2A。設計中DC-DC變換的核心電路采用經(jīng)典的Boost升壓形式。
圖1 系統(tǒng)硬件總體框圖
2 系統(tǒng)硬件設計
2.1 MOS管驅(qū)動電路
由于單片機I/O口的驅(qū)動能力弱不足以驅(qū)動MOSFET，所以要增加專用的MOSFET電路。設計中采用采用美國IR公司推出的高壓浮動驅(qū)動集成模塊IR2110，從而減小了裝置的體積，降低了成本，提高了系統(tǒng)的可靠性[3-4]。IR2110是一款高低電平驅(qū)動器件具有獨立的低端和高端輸入通道；懸浮電源采用自舉電路，其高端工作電壓可達600V，在15V下靜態(tài)功耗僅116mW；輸出的電源端（腳3Vcc，即功率器件的柵極驅(qū)動電壓）電壓范圍10～20V；其邏輯輸入電壓只需3.3～20V，可方便地與TTL或CMOS電平相匹配，輸出電壓最大可達20V，圖騰柱輸出驅(qū)動電流最大可達到2A；工作頻率高，可達100kHz；開通、關斷延遲小，分別為120ns和94ns；由于IR2110可同時驅(qū)動雙MOS管，因而系統(tǒng)只涉及一個MOS管，故只使用一路驅(qū)動即可。
2.2 STC12C2052AD控制器
系統(tǒng)中控制器不斷檢測電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設定值之差，調(diào)整DA的輸出，控制PWM芯片，間接控制電源的工作。這種方式單片機已加入到電源的反饋環(huán)中，代替原來的比較放大環(huán)節(jié)。開關電源的控制芯片采用STC12C2052AD系列單片機，利用其內(nèi)部PWM組件產(chǎn)生控制信號，經(jīng)過放大后驅(qū)動boost升壓電路。STC系列單片機為單時鐘/機器周期（1T）的兼容8051內(nèi)核單片機，是高速/低功耗的新一代8051單片機[8]。具有兩路PWM/PCA和8路8位精度的ADC，在本設計中充分利用這兩個功能來構成整個控制系統(tǒng)。
2.3 緩沖電路設計
當變換器的開關管在導通、截止后開關管的電壓和電流的乘積幾乎為零，但在導通和截止的變化過程中電壓和電流都具有一定的幅值。因此變換器就會在開關過程中產(chǎn)生開關損耗。通常，變換器的開關損耗中，關斷損耗比開通損耗大得多，因此大多數(shù)場合下只考慮關斷過程的緩沖即可。最簡單的緩沖電路就是附加緩沖電容，但在開關管導通時緩沖電容通過開關管放電，放電電流值非常大，開關關不能承受[9-10]。限制放電電流可串聯(lián)限流電阻但緩沖效果明顯變差，此時可將二級管并聯(lián)到電阻兩端以減小時間常數(shù)，這就是常用的RC-D緩沖電路，如圖2所示。
圖2 場管緩沖電路
為了有效的將開關管的開關應力轉(zhuǎn)移，緩沖電路作用的時間應大于開關管的電壓上升時間與電流下降時間之和，通常可以選擇為開關周期的1/100～1/200電容理論值大約為6.7nF。多次試驗顯示，保護吸收電路的電阻應取kΩ級，電容取nF級即可。
2.4 采樣電路設計
為了實現(xiàn)電壓的反饋控制和過流保護，系統(tǒng)需要增加采樣電路，采樣電路共分成兩部分：電壓采樣和電流采樣。因為單片機ADC的參考電壓為5V不能直接對輸出電壓進行變換，因此需要對輸出電壓分壓后再采樣。采用對輸出的1/10分壓，分壓電路用簡單的電阻分壓器即可。課題要求系統(tǒng)具有過流保護的功能，這就要對電流進行采樣，將電流變成電壓后也進行ADC變換。采樣電阻的選擇十分重要，要求噪聲小，溫度特性好，所以最好選擇低溫度系數(shù)的高精度采樣電阻。例如，錳銅線制成的電阻，溫度系數(shù)約5ppm/℃ 。另外，由于采樣電阻與負載串聯(lián)時流過采樣電阻的電流通常比較大，因而溫度也會隨之上升。另外采樣電阻阻值取大一點，對穩(wěn)定度有好處，但會使系統(tǒng)效率下降，折中考慮取R=0.5[Ω]。
3 系統(tǒng)軟件設計
3.1 單片機控制算法
為了通過反饋調(diào)節(jié)控制信號實現(xiàn)穩(wěn)壓，系統(tǒng)軟件設計中加入了PID控制算法，即單片機中將給定電壓值與采樣反饋電壓值比較，利用偏差的比例、積分、微分線性組合調(diào)整PWM信號的占空比，進而達到穩(wěn)壓。常用的PID算法形式為：
[Uk=Kpek+Kiikei+Kdek-ek-1]
式中：[Kp]、[Ki]、[Kd]分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)；e（k）為偏差；u（k）為所需控制信號的調(diào)整值。為了簡化程序該系統(tǒng)設計選擇P算法（PID算法的一種簡單形式），即令[Ki]、[Kd]為零，只考慮比例系數(shù)。因此，系統(tǒng)穩(wěn)壓控制的優(yōu)劣取決于參數(shù)[Kd]。[Kp]越大，系統(tǒng)反應越靈敏，但[Kp]偏大會導致輸出振蕩大，調(diào)節(jié)時間延長。因STC單片機速度較快所以課題中[Kp]選擇不必太大，可實現(xiàn)預期穩(wěn)壓功能即可。
3.2 控制程序設計流程
根據(jù)課題要實現(xiàn)的功能及要求，單片機軟件的控制部分程序的流程圖3所示。
圖3 控制流程圖
4 調(diào)試結(jié)果
測試當中輸入電壓為18V，開關管的控制脈沖（PWM波）頻率為104kHz，占空比50%，組裝時電容取1600μF，電感為820mH，電阻為30Ω。得到的電流電壓波形圖如4所示。可看出，在不考慮損耗時電壓可以升35V以上；在實際電路中因存在損耗，通過調(diào)整占空比達到了輸出電壓30～36V步進調(diào)整，最大輸出電流2A。
圖4 輸出電壓變化趨勢
改變電源的負載，對不同負載下的輸出電壓進行測試，數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 負載調(diào)整率測試數(shù)據(jù)（U2=18V）
[輸出電流＼&空載＼&1KΩ＼&100Ω＼&30Ω＼&輸出電壓＼&36.0V＼&35.78V＼&35.5V＼&35.38V＼&]
負載調(diào)整率[SI]=（36.01-35.38）/36.01≈1.7%
對不同輸入電壓下的電流、電壓進行測試并計算出變換器的效率，測試結(jié)果如表2所示。
表2 變換器效率測試（不含單片機等控制電路）
[輸入
電壓[Ui]＼&輸入
電流[Ii]＼&輸出
電壓 Vo＼&輸出
電流[I0]＼&效率＼&21.9V＼&1.957＼&36.01V＼&1.056＼&88.7%＼&21.1V＼&2.898＼&35.86V＼&1.505＼&88.3%＼&]
5 結(jié)論
傳統(tǒng)的晶體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源雖具有穩(wěn)定性好、輸出波紋小等優(yōu)點，但體積大且笨重的工頻變壓器和濾波器和只有45%左右的電源效率等缺點不能滿足電源高效率、小型化、集成化、智能化的趨勢。而開關電源的效率可高達70%-95%，功耗小散熱器隨之減小。本設計增加了電源的數(shù)控功能利用Boost電路實現(xiàn)了系統(tǒng)設計的升壓轉(zhuǎn)換，采用單片機完成數(shù)字控制，軟件編程得到PWM信號，通過調(diào)整占空比實現(xiàn)輸出電壓數(shù)字調(diào)節(jié)，運用反饋算法實現(xiàn)可控的穩(wěn)壓輸出。實驗表明各項指標滿足設計要求，適用于低成本、智能化的電源開發(fā)中，有廣闊的應用前景。
參考文獻：
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[8] STC12C2052AD系列單片機器件手冊[Z].
篇9
關鍵詞：伏安法；基本原理；量程 ；反串
伏安法測量電阻是高中物理課本中重點介紹的方法，如描繪小燈泡的伏安特性與測金屬絲的電阻率兩實驗均用到了伏安法。近年來設計實驗電路測量電阻成為高考命題的熱點，但考查的并不是伏安法的簡單應用，而是源于教材，又高于教材，不少考題要求學生將基本方法遷移延伸并設計電路測量電阻。這類問題考查形式多樣，變化無窮，但考查的方法多數(shù)可歸為伏安法或伏安法的延伸，重點都是在用各種方法尋找電壓和電流。因此高三復習時教師要講透伏安法的基本原理，幫助學生理解測電阻的精髓，還需對各種可能的題型進行歸納并加以延伸拓展。
一 伏安法介紹
伏安法的基本原理是歐姆定律，就是利用電壓表測出電阻兩端的電壓，利用電流表測出流過電阻的電流，再根據(jù)R =U/I求出R 。若兩種測量電表俱全，利用伏安法測電阻重點在于選好量程，正確選擇內(nèi)外接法。
1.電表量程選擇。選擇電表量程要遵守兩個原則：安全第一，精確第二。所選量程必須大于被測電壓或電流的最大值，測量時電表指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都不合適，遵循讀數(shù)原則指針落在量程的1/3到2/3范圍之間最佳。
2.電流表內(nèi)外接法判斷。由于伏安法測電阻時總是不能同時得到精確的電壓和電流，因此又分為電流表內(nèi)接法和外接法，不同的器材規(guī)格不同，為減小測量誤差應選擇不同的接法。當 時，電壓表的分流十分微弱，應選擇電流表外接，電流的測量值略大于流過電阻的實際值，致使 的測量值略小于實際值；當 時，電流表的分壓很小，應選擇電流表內(nèi)接法，此時電壓表的測量值略大于電阻兩端的電壓，使得 的測量值略大于實際值。
二 伏安法的電路設計及拓展應用
1.電表內(nèi)阻已知時，電流表亦是電壓表，電壓表亦是電流表，可相互“反串”。電流表、電壓表的設計思想是轉(zhuǎn)換法，將電流的測量轉(zhuǎn)換為指針的偏轉(zhuǎn)，將電壓的測量轉(zhuǎn)換為電流的測量，而電壓表的讀數(shù)實際上就是流過電壓表的電流值和內(nèi)阻的乘積。因此當有一種電表缺失，而另一種電表卻有多個時，只要電表內(nèi)阻已知，無所謂電流表還是電壓表，都可靈活反串使用，甚至必要時定值電阻亦可充當電表。例：某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻值。可選用的器材有： 電流表A1 (250mA, R1為 5Ω) ； 電流表A2 (300mA, r2約為5Ω)； 待測電阻RX（約為100Ω); 滑動變阻器R（10Ω); 電源E (約為9V, r約為1Ω); 單刀單擲開關S,導線若千。
(1)設計實驗電路原理圖
(2)需要直接測量的物理量是______,被測電阻的計算式為及Rx=______。
分析：基于用伏安法測電阻的思維分析本題電壓表缺失，可是有兩個電流表，而其中A1的內(nèi)阻已知，又可自測得到電流，便可用它替代充當電壓表，電流表A2外接可測得Rx的精確電阻為 。
2.儀表量程不夠電阻湊。此種情況下有一明顯特點是：電流表或電壓表有已知的精確內(nèi)阻，由于量程不夠，通過串聯(lián)或并聯(lián)一定值電阻改裝成大量程的電表，定值電阻起到了分壓或者分流的作用。
例．待測電阻Rx的阻值約為20 ，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供器材如下：A．電流表A1（150mA，約為10 ） B．電流表A2（20mA，r2＝30 ）C．電壓表V（15V，約為3000 ）D．定值電阻R0＝100 E．滑動變阻器R1（ 5 ，1.0A） F．滑動變阻器R2（50 0.5A）G．電源E，電動勢E＝4V（內(nèi)阻不計） H．電鍵S及導線若干
（1）適當選擇實驗器材，畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標明元件符號；
（2）待測電阻的表達式為Rx＝________________，
分析：由于電源電動勢只有4V，量程為15V的電壓表將違反讀數(shù)原則無法使用，那么在電壓表缺失的情況下就要尋求替代，電流表A2有精確內(nèi)阻，與定值電阻R0串聯(lián)可改裝成大量程的電壓表，電流表A1外接可測得通過Rx這一路的電流為 ，由此可得Rx的精確阻值Rx＝
3.利用伏安法的思維測電表內(nèi)阻。電路中電壓表可以自測電壓，要得到內(nèi)阻，重點在于設計電路測量通過電壓表的微弱電流。若電流表的量程足夠小，能滿足讀數(shù)原則，便可直接與電壓表串聯(lián)測得電流；若電流表量程較大，可在電壓表上并聯(lián)一定值電阻將電壓表改裝成大量程的電流表，相當于兩電流表串聯(lián)讀數(shù)相等間接測量電壓表的內(nèi)阻。電流表可自測電流，只要想法測出兩端的電壓便可得到其內(nèi)阻。基本的伏安法是將電壓表直接并在兩端，但由于電流表兩端的電壓極小，大多情況下電壓表無法讀數(shù)，這樣要使電壓表能滿足讀數(shù)原則，只需在電流表上串聯(lián)一定值電阻起分壓作用，相當于改裝后兩電壓表并聯(lián)電壓相等間接測量內(nèi)阻。有時甚至沒有電壓表可用，還可以讓定值電阻充當電壓表的角色。例．某同學為了測電流內(nèi)阻較小）、導線、電鍵若干
(1) 設計測量電路圖（要求電流表A1的示數(shù)從零開始變化）
(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1，則所用電流表A1的內(nèi)阻r1表達式為r1＝____________；式中各符號的意義是________________．
分析：電流表A1可自測得到電流，但由于電源電動勢為3V，量程為15V的電壓表將不能使用，根據(jù)伏安法的基本原則必須尋求電壓表，而器材中電流表A2內(nèi)阻也未知，不能用于替代電壓表，那就只好讓定值電阻R0來充當電壓表，鑒于此還需得到通過R0的電流，應該將A2外接，可推導得到r1＝___________。
4.利用伏安法的思維測電源的內(nèi)阻。
電壓表能測量電源的電動勢與電路中某一部分的電壓，而電源的內(nèi)阻所分擔的那部分電壓是內(nèi)電壓，不可能直接用電壓表測得，但電動勢與外電路電壓之差便是內(nèi)電壓，用電流表與電源串聯(lián)可測得通過電源的電流，這樣便可借助伏安法的理念利用歐姆定律求電源的內(nèi)阻r=(E-U)/I 。測量電阻的方法很多，伏安法是高中階段最常用的，不可定勢認為伏安法一定要電壓表和電流表同時存在，有些時侯電流表可當電壓表、電壓表可當電流表、電阻亦可當電表，量程不夠還可借助定值電阻改裝，可謂花樣繁多，但是萬變不離其中，無論是以哪種類型出現(xiàn)，都可理解為是在伏安法的基礎上采取思維遞進的方式對電路進行必要的優(yōu)化，是對伏安法的延伸應用，只要牢記伏安法的基本原理是歐姆定律，基本思路是通過各種方法尋找電壓和電流，所有這類設計性實驗便都能迎刃而解。
參考文獻
篇10
求職者在編寫個人簡歷之前需要注意招聘信息中的潛在要求，因為個人簡歷需要針對招聘信息來寫。在求職過程中個人簡歷寫的如何，直接關系到求職能不能成功通過，要編寫優(yōu)秀的個人簡歷需要對求職信息了解、對求職目標了解，還需要對自己有所了解。
姓
名： 劉先生 性
別： 男
婚姻狀況： 已婚 民
族： 漢族
戶
籍： 湖南-永州 年
齡： 34
現(xiàn)所在地： 廣東-東莞 身
高： 161cm
希望地區(qū)： 廣東
希望崗位： 工業(yè)/工廠類-RD/研發(fā)工程師
尋求職位： 電子開發(fā)工程師
教育經(jīng)歷
1997-09 ～ 2000-07 湖南科技學院 電子信息工程 大專
1994-09 ～ 1997-07 祁陽四中 高中 高中
**公司 (2011-10 ～ 2012-06)
公司性質(zhì)： 私營企業(yè) 行業(yè)類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 電子工程師 崗位類別： RD/研發(fā)工程師
工作描述： 主要負責高效率高功率因數(shù)低諧波限壓恒流LED驅(qū)動器的開發(fā)設計，具備200W左右實際的LLC半橋高功因數(shù)的項目實際開發(fā)經(jīng)驗!以及以前產(chǎn)品的改良，效率的提高，產(chǎn)線異常的跟進，客戶的投訴處理以及品質(zhì)的提高等!
離職原因： 向外發(fā)展
**公司 (2008-03 ～ 2011-09)
公司性質(zhì)： 私營企業(yè) 行業(yè)類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 開發(fā)工程師 崗位類別： RD/研發(fā)工程師
工作描述： 該廠是一家專業(yè)開發(fā)與生產(chǎn)LED分光分色的全自動測試機的民營企業(yè)，產(chǎn)品包括小功率直插，貼片，食人魚，大功率等測試機，主要負責開發(fā)用于工控機可以控制的精密數(shù)控恒流恒壓電源，以及與PLC簡單通訊接口電路，用于PLC指示燈用電路板，工控機操作系統(tǒng)的安裝，測試系統(tǒng)的安裝調(diào)試，日常維護及售后服務的疑難故障的技術支持及解決方案。
離職原因： 公司搬遷
**公司 (2006-03 ～ 2007-12)
公司性質(zhì)： 私營企業(yè) 行業(yè)類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 開發(fā)工程師 崗位類別： RD/研發(fā)工程師
工作描述： 主要負責遙控充電臺燈，DC-DC驅(qū)動日光燈管應急照明電路，AC-DC恒流驅(qū)動LED照明，AC-DC緊急夜燈，太陽能充電照明等電路的設計，及其以前該類產(chǎn)品的電路改良。
離職原因： 向外發(fā)展
**公司 (2004-06 ～ 2006-01)
公司性質(zhì)： 民營企業(yè) 行業(yè)類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 助理工程師 崗位類別： 電子工程師/技術員
工作描述： 大功率開關電源蓄電池充電器，鎳氫電池充電器，大功率實驗用可調(diào)開關電源等項目的跟進及其改良。
離職原因： 向外發(fā)展
**公司 (2001-04 ～ 2004-05)
公司性質(zhì)： 私營企業(yè) 行業(yè)類別： 計算機硬件
擔任職位： 維修，后來升為PE工程師 崗位類別： 電子工程師/技術員
工作描述： 新產(chǎn)品的導入，生產(chǎn)異常的跟進，對制程異常的分析及改善，測試治具的開發(fā)制作及改善，SOP的制作，產(chǎn)能的提升。
離職原因： 向外發(fā)展
項目經(jīng)驗
可編程程控數(shù)字電源 (2011-12 ～ 2012-03)
擔任職位： 開發(fā)工程師
項目描述： 該可編程數(shù)控電源基于STM32F103以及高效高功率因數(shù)600W開關電源開發(fā)的。
責任描述： 主要負責開關電源以及嵌入式單片機周邊模擬電路的硬件開發(fā)，PCB的LAYOUT，BOM表的建立，測試文件的制作，協(xié)同軟件工程師進行系統(tǒng)的調(diào)試，試產(chǎn)的跟進，后續(xù)的改良以及生產(chǎn)資料的移交。因STM32F103具有2個16通道12位的A/D轉(zhuǎn)換及2通道12位的D/A轉(zhuǎn)換，無須另外的A/D及D/A，加上該芯片無等待的指令執(zhí)行速度，因此滿足開關電源的實時閉環(huán)反饋控制需求。開關電源基于高功率因數(shù)控制芯ICE2PCS01及TL494PWM控制芯片而設計，ICE2PCS01工作于68KHZ頻率下，TL494工作于38KHZ頻率下，采用半橋架構，既減少EMI，又可滿足實時的動態(tài)負載調(diào)整。調(diào)試好PFC 電路再調(diào)試PWM部分電路，待各部分正常工作后，再整體調(diào)試。
基于工業(yè)ISA卡槽控制的高精度數(shù)控恒流恒壓源 (2008-06 ～ 2008-10)
擔任職位： 開發(fā)電子工程師
項目描述： 用于LED自動化測試設備的高精度數(shù)控限壓恒流源，因為是工業(yè)應用，所以必須兼顧穩(wěn)定與準確及快速，基于工業(yè)控制卡槽ISA開發(fā)，由VB程序在工控機上精確設定和控制電流以及電壓，通過ISA接口8M的速率與板上D/A，A/D進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)閉環(huán)反饋控制，從而輸出高精度的穩(wěn)定的電流與電壓。
責任描述： 1、構思硬件電路的功能以及元器件的選擇，確認，PCB板的LAYOUT,物料BOM的制作，樣板的制作，協(xié)同VB工程師對系統(tǒng)的調(diào)試，物料的承認，測試文件的制作，試產(chǎn)的跟進，以及資料的移交，后續(xù)異常的跟進，客訴問題的處理，以及提供售后疑難問題的解決方案，技術的支持。
可調(diào)光手電筒 (2006-05 ～ 2006-05)
擔任職位： 電子工程師
項目描述： PIC10F202單片機控制手電筒實現(xiàn)PWM調(diào)光以及控制3檔光照的成功案例，主要是用PIC10F202單片機產(chǎn)生1路可調(diào)脈寬的PWM波形來控制有輸入PWM可調(diào)電流的恒流DC-DC芯片，實現(xiàn)PWM調(diào)光，再用電源開關實現(xiàn)檔位的調(diào)節(jié)，即實現(xiàn)了3檔光照的選擇
責任描述： 1、構思硬件電路的功能以及元器件的選擇，確認，PCB板的LAYOUT,物料BOM的制作，程序的調(diào)試，樣板的制作，物料的承認，測試文件的制作，試產(chǎn)的跟進，以及資料的移交，后續(xù)異常的跟進。
技能專長
專業(yè)職稱：
計算機水平： 中級
計算機詳細技能： 熟練操作psds2007,power pcb,protel99,AD10等軟件進行單雙面及多層pcb的Layout設計，熟練操作office辦公軟件完成各種工程文件的制作，電腦的軟硬件安裝，常用軟件的安裝，系統(tǒng)的格式化及其重裝，優(yōu)盤安裝系統(tǒng)及其優(yōu)盤的制作，以及局域網(wǎng)的組建管理及維護。
技能專長： 1.有PIC10F202單片機控制手電筒實現(xiàn)PWM調(diào)光以及控制3檔光照的成功開發(fā)案例。
2.成功開發(fā)出基于工業(yè)控制ISA卡槽控制的高精度數(shù)控恒流恒壓源，及其PCB的layout。
3.成功開發(fā)出基于STM32F103控制的程控600W開關電源、STM32外圍硬件電路的設計，以及PCB的layout。
4.能熟練設計開關電源電路，PIR紅外感應安防電路，線性電源電路，紅外遙控電路，DC-DC驅(qū)動日光燈應急照明電路，AC-DC,DC-DC恒流驅(qū)動LED照明電路等的應用及設計，如無線紅外遙控充電手提燈，大功率LED路燈,AC-DC紅外遙控LED廚房燈，感應洗手液機，充電LED手電照明等。
5.熟悉開關電源電路的各種拓撲架構，如RCC,Flyback,Forward,Half-brigde,目前流行的QR模式，LLC半橋等結(jié)構，設計高頻變壓器及其電路的調(diào)試，熟悉UL,VDE等安規(guī)及EMC濾波電路的設計，整改。
6.有扎實的數(shù)模電子基礎，有多年豐富的新產(chǎn)品導入及新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗，較強的數(shù)模電子分析及設計能力，熟悉STM32、恩智浦ARM單片機的資源及外圍硬件電路設計，熟悉C語言的程序設計，懂PLC的梯形圖語言。
語言能力
普通話： 流利 粵語： 差
英語水平： 三級 口語一般
英語： 一般
求職意向
發(fā)展方向： 高級電子開發(fā)工程師
其他要求： 包食宿，5天八小時制,可提供5險1金。
自身情況
自我評價： 1.有10年豐富的工作經(jīng)驗及較強的實際動手操作能力。
2.扎實的數(shù)模電子電路理論基礎.
3.較強的工作責任心及團隊合作精神，能吃苦耐勞，任勞任怨。
4.具有創(chuàng)新意識，敏銳的洞察力，較強的分析能力。
